VARIAÇÃO SAZONAL E INTER-ANUAL DA QUALIDADE DA ÁGUA NA LAGOA DE ÓBIDOS, SEUS AFLUENTES E EMISSÁRIO SUBMARINO DA FOZ DO ARELHO

Transcrição

1 R E L A T Ó R I O I P I M A R F I N A L VARIAÇÃO SAZONAL E INTER-ANUAL DA QUALIDADE DA ÁGUA NA LAGOA DE ÓBIDOS, SEUS AFLUENTES E EMISSÁRIO SUBMARINO DA FOZ DO ARELHO Relatório final: Outubro 24 Janeiro 28 Versão Final Coordenação: Ramiro Neves, Carlos Vale, Madalena Santos, Patrícia Pereira e Hilda de Pablo Equipa IPIMAR: Ana Cristina Micaelo, Ana Paula Oliveira, Célia Gonçalves, Frederico Rosa Santos, Isabelina Santos, Luís Palma de Oliveira, Marta Nogueira, Rute Cesário, Vanda Franco. Equipa IST: Ana Rosa Trancoso, Carla Garcia, David Brito, Francisco Campuzano, Guillaume Riflet, Joana Beja, Luís Fernandes, Rodrigo Fernandes, Sofia Saraiva e Susana Nunes. Fevereiro de 28

2 Índice Sumário Executivo Introdução Estratégia de Amostragem Estações e condições de amostragem Condições ambientais Planeamento e execução da amostragem I AFLUENTES À LAGOA DE ÓBIDOS Resultados da monitorização na coluna de água Caudal Salinidade, temperatura, ph, turbidez, SST e OD Nutrientes e Clorofila-a Microbiologia Análise ao longo do rio da cal Variação espacial da concentração Levantamento no terreno Análise de acordo com a legislação Estudo da dinâmica de nutrientes: Aplicação das Guidelines da OSPAR Fontes pontuais ETAR Suiniculturas Fontes difusas Fontes difusas de habitações não ligadas Fontes difusas associadas ao uso do solo Dados de base Resultados Carga animal na bacia do Rio Arnóia/Real Retenção Carga no rio Trabalho futuro II LAGOA DE ÓBIDOS Resultados da monitorização na coluna de água Amostragem clássica Salinidade, temperatura, ph, turbidez, SST e oxigénio dissolvido Nutrientes e Clorofila-a Variação sazonal e inter-anual Razão de Redfield Aplicação de critérios de avaliação do nível trófico Carbono e Azoto na matéria particulada em suspensão Metais nas fracções dissolvida e particulada Microbiologia Bactérias Coliformes Enterococos e Escherichia Coli Salmonelas spp Amostragem com sensores: contorno entre estações Modelação ecológica Hidrodinâmica do sistema lagunar Escoamento e nível de maré Tempo de residência da água... 77

3 8.2 Análise dos nutrientes e Clorofila-a Comparação entre estações Distribuição espacial III ZONA COSTEIRA: EMISSÁRIO DA FOZ DO ARELHO Resultados da monitorização Perfil vertical de correntes: ADCP Parâmetros físico-químicos: perfis verticais e dados laboratoriais Nutrientes e Clorofila_a Carbono e azoto na matéria particulada em suspensão Metais na fracção dissolvida da coluna de água Microbiologia Bactérias Coliformes Enterococos e Escherichia Coli Salmonela spp Detecção remota Séries temporais de Clorofila-a e SST Resultados da modelação da dispersão da pluma Escoamento e distribuição à superfície...15 IV ZONA BALNEAR DA FOZ DO ARELHO Resultados da monitorização Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes Enterococos e Escherichia Coli Salmonelas spp V Gestão e Dados Disponibilação da informação Base de dados da monitorização clássica Base de dados da monitorização com sensores Conclusões e considerações finais...118

4 Índice de Figuras Figura 1. Localização das estações de amostragem na zona do emissário da Foz do Arelho e Lagoa de Óbidos...8 Figura 2. Localização das estações de amostragem nos rios e valas de drenagem afluentes à Lagoa de Óbidos...9 Figura 3. Localização das estações de amostragem na zona balnear da Foz do Arelho: Foz do Arelho-Mar, Foz do Arelho-Lagoa e Foz do Arelho-Bom Sucesso...1 Figura 4. ADCP Stream Pró. Medição do caudal no Rio Arnóia/Real Figura 5. Embarcação onde foi montado o sistema de mapeamento da sonda e processamento da informação...12 Figura 6. Garrafa de Niskin...12 Figura 7. Valores de caudal nos rios e valas de drenagem afluentes à Lagoa de Óbidos (ano 27) Figura 8. Valores de ph e percentagem de saturação de OD nas campanhas realizadas desde Março a Dezembro de Figura 9. Sólidos Suspensos totais vs turbidez Figura 1. Concentrações de amónia, fosfato e nitrato nas campanhas realizadas desde Março a Dezembro de Figura 11. Dados de Amónia obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro 27 no Rio da Cal...18 Figura 12. Dados de Fosfato obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro de 27 no Rio da Cal...19 Figura 13. Dados de saturação de O 2 obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro de 27 no Rio da Cal...19 Figura 14. Dados de Nitrato obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro de 27 no Rio da Cal. No caso do ponto Cal_Montante os valores encontravam-se abaixo do limite de detecção (L.D<.3)...2 Figura 15. Dados de Nitrito obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro de 27 no Rio da Cal...2 Figura 16. Localização das estações de amostragem na campanha de Janeiro de Figura 17. Concentrações de amónia ao longo do Rio da Cal em 31 de Janeiro de Figura 18. Concentrações de fosfato ao longo do Rio da Cal em 31 de Janeiro de Figura 19. Localização da bacia do Rio Arnóia e Real e das estações de qualidade e de caudal nos rios afluentes à Lagoa de Óbidos...26 Figura 2. ETAR na bacia do Rio Arnóia e Rio Real e respectivos Equivalentes Populacionais (e.p.) (Adaptado de Águas do Oeste e INSAAR) Figura 21. Definição das Unidades de Resposta Hidrológica do modelo SWAT para a bacia do Rio Arnóia e do Rio Real...34 Figura 22. Uso de solo na bacia do Rio Arnóia e Real segundo a classificação do SWAT (tendo como base a carta CORINE 2)...35 Figura 23. Texturas de solo na bacia do Rio Arnóia e Real obtidas a partir da carta de solos do European Soil Bureau...36 Figura 24. Escoamento anual em mm nas estações da bacia do Rio Arnóia e Real (círculos) e na bacia do Rio Tejo (triângulos) Figura 25. Escoamento mensal em mm nas estações da bacia do Rio Arnóia e Real (círculos) e na bacia do Rio Tejo (triângulos). É ainda apresentada a precipitação na estação meteorológica de Óbidos (tracejado vermelho) Figura 26. Comparação do escoamento anual em mm medido (linhas contínuas) e simulado pelo SWAT (linha tracejada). Escoamento nas estações do Rio Arnóia (círculos) e nas estações da bacia do Rio Tejo próximas (triângulos). Foi retirado o ano hidrológico de na estação de Ponte Óbidos por observadas inconsistências nos dados...38 Figura 27. Comparação do escoamento anual em mm medido (linhas contínuas) e simulado pelo SWAT (linha tracejada). Escoamento nas estações do Rio Arnóia (círculos) e nas estações da bacia do Rio Tejo próximas (triângulos). Foram retirados os períodos na estação de Ponte Óbidos que apresentavam inconsistências nos dados...38 Figura 28. Estrutura de monitorização da bacia do Rio Arnóia e Real rede de qualidade de água superficial (laranja) e rede hidrométrica (verde) (Fonte: INAG)...42 Figura 29. Zonas monitorizadas da bacia do Rio Arnóia e Real segundo a aplicação das Guidelines da OSPAR...42 Figura 3. Concentrações de azoto total nas três estações de monitorização de qualidade da

5 água superficial na bacia do Rio Arnóia e Real e na estação do Rio da Cal (Fonte: INAG)...43 Figura 31. Concentrações de amónia (em mgn/l) nas três estações de monitorização de qualidade da água superficial na bacia do Rio Arnóia e Real e na estação do Rio da Cal (Fonte: INAG) Figura 32. Concentrações de fósforo total nas três estações de monitorização de qualidade da água superficial na bacia do Rio Arnóia e Real e na estação do Rio da Cal (Fonte: INAG) Figura 33. Variações sazonais e inter-anuais da temperatura, salinidade, SST, oxigénio dissolvido e ph nas estações AO#2, AO#4 e AO#5 entre Outubro 24 e Dezembro Figura 34. Variações sazonais e inter-anuais da concentração de amónia, nitrato, nitrito, fosfato, silicatos e Clorofila-a nas estações AO#2, AO#4 e AO#5 entre Outubro 24 e Dezembro Figura 35. Variações sazonais e inter-anuais do caudal nos principais afluentes à Lagoa de Óbidos entre Outubro 24 e Dezembro Figura 36: Razão de Redfield para todos os locais de amostragem, ao longo das campanhas efectuadas no programa de monitorização Figura 37. Média sazonais de DIN (µm) e PO4 3 - (µm) e médias anuais de Clorofila-a (µg L -1 ) na coluna de água em 3 estações da Lagoa de Óbidos nos anos de 25, 26 e Figura 38. Média anuais de DIN (µm) e PO4 3 - (µm) na coluna de água em 3 estações da Lagoa de Óbidos nos anos de 25, 26 e Figura 39. Concentrações de carbono de azoto orgânico particulados na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 25 e Dezembro de Figura 4. Correlações entre carbono de azoto orgânico particulados e DIN e fosfatos na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 25 e Dezembro de Figura 41. Concentrações de níquel, cobre e cádmio dissolvido na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 24 e Dezembro de Figura 42. Concentrações de Níquel, Cobre e Cádmio dissolvido na Lagoa de Óbidos em função da salinidade...59 Figura 43. Concentrações de Manganês (Mn), Cádmio (Cd) Cobre (Cu) e Níquel (Ni) particulado em função de alumínio na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 24 e Dezembro de Figura 44. Concentrações de Alumínio, níquel e cádmio particulado na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 24 e Dezembro de Figura 45. Bactérias Coliformes Termotolerantes na Lagoa de Óbidos desde Outubro de 24 a Dezembro de 27 em baixa-mar Figura 46. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos desde Outubro de 24 a Dezembro de 27 na estação AO#2, AO#4 e AO#5 para o parâmetro Enterococos Figura 47. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos desde Outubro de 24 a Dezembro de 27 na estação AO#2, AO#4 e AO#5 para o parâmetro Escherichia Coli Figura 48. Distribuições espaciais de salinidade e ph fornecidas pelos sensores a 31 de Maio de 25 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido Figura 49. Distribuições espaciais de oxigénio dissolvido e Clorofila-a fornecidas pelos sensores a 31 de Maio de 25 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido Figura 5. Distribuições espaciais de salinidade e ph fornecidas pelos sensores a 25 de Outubro de 25 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido Figura 51. Distribuições espaciais de oxigénio dissolvido e Clorofila-a fornecidas pelos sensores a 25 de Outubro de 25 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido..68 Figura 52. Distribuições espaciais de salinidade e ph fornecidas pelos sensores a 31 de Janeiro de 26 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido Figura 53. Distribuições espaciais de oxigénio dissolvido e Clorofila-a fornecidas pelos sensores a 31 de Janeiro de 26 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido..69 Figura 54. Distribuições espaciais de salinidade e ph fornecidas pelos sensores a 4 de Maio de 26 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido....7 Figura 55. Distribuições espaciais de oxigénio dissolvido e Clorofila-a fornecidas pelos sensores a 4 de Maio de 26 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura

6 são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido Figura 56. Distribuições espaciais de temperatura e salinidade pelos sensores a 18 de Abril de 27 (percurso efectuado durante a baixa-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido localmente...71 Figura 57. Distribuição espacial de oxigénio dissolvido fornecida pelos sensores a 18 de Abril de 27 (percurso efectuado durante a baixa-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo...72 Figura 58. Distribuições espaciais de % de sat. De OD e ph fornecidas pelos sensores a 12 de Dezembro de 27 (percurso efectuado durante a baixa-mar)...72 Figura 59. Distribuições espaciais de turbidez fornecidas pelos sensores a 12 de Dezembro de 27 (percurso efectuado durante a baixa-mar)...73 Figura 6. Evolução dos níveis no dia da saída de campo (4 de Outubro de 27) na estação AO# Figura 61. Campo de velocidades na Lagoa de Óbidos no pico da enchente em 4 de Outubro de Figura 62. Campo de velocidades na Lagoa de Óbidos no pico da vazante em 4 de Outubro de Figura 63. Campo de velocidade na cabeceira da Lagoa, para a mesma situação de maré apresentada Figura Figura 64: Séries temporais de amónia para três locais de amostragem: resultados do modelo e medidas de campo...79 Figura 65: Séries temporais de nitrato para três locais de amostragem: resultados do modelo e medidas de campo Figura 66: Séries temporais de fosfato para três locais de amostragem: resultados do modelo e medidas de campo...82 Figura 67: Séries temporais de Clorofila-a para todos os locais de amostragem: resultados do modelo e medidas de campo Figura 68: Distribuições espaciais de amónia na campanha de Inverno (esquerda) e Verão (direita): modelo e medidas de campo em baixa-mar...85 Figura 69: Distribuições espaciais de nitrato na campanha de Inverno (esquerda) e Verão (direita): modelo e medidas de campo em baixa-mar...86 Figura 7: Distribuições espaciais de amónia na campanha de Inverno (esquerda) e Verão (direita): modelo e medidas de campo em baixa-mar...87 Figura 71. Perfis verticais de correntes entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (#1): Magnitude da corrente (cm/s)...89 Figura 72. Perfis verticais de correntes entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (#1): direcção da corrente (º). Referencial: -45º quadrante Norte/Este, 45-18º quadrante Este/Sul, 18-27º quadrante Sul/Oeste e 27-36º quadrante Oeste/Norte Figura 73. Regime de ventos para o mesmo dia dos perfis verticais de correntes....9 Figura 74. Perfis verticais de salinidade entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1) Figura 75. Perfis verticais de salinidade entre campanhas num ponto de referencia localizado 1 km a Norte da descarga (estação #2)...91 Figura 76. Perfis verticais de Temperatura entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1) Figura 77. Concentrações de Bactérias Coliformes Termotolerantes a três profundidades (s, m e f) na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1) desde Outubro de 25 (após a entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho) a Janeiro de Figura 78. Perfis verticais de ph entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1) Figura 79. Perfis verticais de saturação de oxigénio dissolvido entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1)...93 Figura 8. Perfis verticais de turbidez entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1) Figura 81. Escala de coloração Forel...94 Figura 82. Concentrações de Clorofila-a no ponto EMAO#1 e EMAO#2 (superfície, meio e fundo) entre Outubro de 24 e Janeiro de 28, na Foz do Arelho...95 Figura 83. Concentrações de amónia nas estações EMAO#1 e EMAO#2 em três profundidades (superfície, meio e fundo) nas campanhas de amostragem entre Outubro 24 e Janeiro de Figura 84. Concentrações de nitrato na estação EMAO#1 e EMAO#2 em três profundidades (superfície, meio e fundo) nas campanhas de amostragem entre Outubro 24 e Janeiro de

7 Figura 85. Concentrações de SST ou SPM (mg/l) e Carbono orgânico nas estações EMAO#1 e EMAO#2 em três profundidades (superfície, meio e fundo) nas campanhas de amostragem entre Outubro 24 e Janeiro de Figura 86. Concentrações de Níquel, Cobre e Cádmio na estação EMAO#1 em três profundidades (superfície, meio e fundo) nas campanhas de amostragem entre Outubro 24 e Janeiro de Figura 87. Comparação dos valores de Bactérias Coliformes Termotolerantes medidos à superfície desde a entrada em funcionamento do emissário submarino nos pontos #1 a #5 segundo o Anexo XV do Decreto-Lei Nº236/98 de 1 de Agosto de Figura 88. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos ao longo das campanhas para o parâmetro Enterococos e Escherichia Coli Figura 89. Série temporal de temperatura à superfície elaborada a partir de um conjunto de imagens de satélite, recolhidas desde Outubro de 24 a Janeiro Figura 9. Série temporal de Clorofila-a à superfície elaborada a partir de um conjunto de imagens de satélite, recolhidas desde Outubro de 24 a Janeiro Figura 91. Dispersão da pluma à superfície numa situação no instante da recolha das amostras de Bac. Coliformes Termotolerantes durante a campanha de Outubro de Figura 92. Dispersão da pluma à superfície numa situação de vento do quadrante SW (campanha de Outubro de 25) Figura 93. Dispersão da pluma à superfície no instante da recolha das amostras de Bac. Coliformes Termotolerantes durante a campanha de Julho de 26, com ventos predominantemente de Norte Figura 94. Dispersão da pluma à superfície no instante da recolha das amostras de Bac. Coliformes Termotolerantes durante a campanha de Outubro de 26, com ventos predominantemente de Sul/Sudoeste Figura 95. Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes durante a época balnear de 27, em Foz do Arelho-Mar Figura 96. Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes durante a época balnear de 27, em Foz do Arelho-Lagoa Figura 97. Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes durante a época balnear de 27, em Foz do Arelho-Bom Sucesso Figura 98. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos na em Foz do Arelho-Mar na época balnear de 27 para o parâmetro Enterococos e Escherichia Coli Figura 99. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos na em Foz do Arelho-Lagoa na época balnear de 27 para o parâmetro Enterococos e Escherichia Coli.113 Figura 1. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos na em Foz do Arelho-Bom Sucesso na época balnear de 27 para o parâmetro Enterococos e Escherichia Coli Figura 11. Home page da página da Internet do projecto Figura 12. Controlo de navegação Figura 13. Output de uma pesquisa exemplo para a amónia

8 Índice de Tabelas Tabela 1. Coordenadas militares portuguesas e geográficas das estações de amostragem na Lagoa de Óbidos (AO#2-AO#5) e na zona do emissário da Foz do Arelho (EMAO#1 EMAO#5). Estas coordenadas correspondem às estações monitorizadas actualmente Tabela 2. Coordenadas militares portuguesas e geográficas das estações de amostragem na zona balnear da Foz do Arelho (FA#1-FA#5) Tabela 3. Equivalentes Populacionais das ETAR que descarregam na bacia do Rio Arnóia e Real (Fonte: Águas do Oeste excepto as três últimas ETAR com dados do INSAAR)... 3 Tabela 4. Gamas de remoção de nutrientes adaptadas de Metcalf and Eddy (1991) de acordo com o tipo de tratamento... 3 Tabela 5. Estimativa da carga anual das fontes pontuais de azoto e fósforo na bacia do Rio Arnóia e Real ETAR Tabela 6. Carga de nutrientes à saída das ETAR com base nos dados de monitorização da Águas do Oeste Tabela 7. Estimativa da carga anual das fontes pontuais de azoto e fósforo na bacia do Rio Arnóia e Real Suiniculturas Tabela 8. Distribuição do coberto de solo por área na bacia do Rio Arnóia e Real segundo a classificação do SWAT Tabela 9. Áreas das texturas de solo na bacia do Rio Arnóia e Real a partir da carta de solos do European Soil Bureau Tabela 1. Distribuição das principais espécies animais, bem como o seu peso em termos de nutrientes na bacia do Rio Arnóia e Real de acordo com o RGA de Tabela 11. Classificação segundo Wasmund (21) Tabela 12. Classificação segundo Crouzet (1999) Tabela 13. Valores máximos recomendáveis (VMR) e valores máximos admissíveis (VMA) de acordo com o Anexo XV do Decreto-Lei Nº236/98 de 1 de Agosto de 1998 (uso de água balnear) Tabela 14. Classificação da qualidade da água para uso balnear (Excelente/Boa/Suficiente) de acordo com a Directiva 26/7/CE... 62

9 SUMÁRIO EXECUTIVO Este documento sintetiza os resultados do programa de Monitorização da Lagoa de Óbidos e Emissário da Foz do Arelho obtidos entre Outubro de 24 a Janeiro de 28, realizado pelo IST (Maretec) e IPIMAR. O trabalho teve como objectivo acompanhar a evolução da qualidade da água no interior da lagoa após a remoção dos efluentes de origem urbana que passaram a ser descarregados através do Emissário Submarino da Foz do Arelho. Pretendeuse também quantificar o impacte ambiental da descarga do emissário na zona costeira. Para estes fins, integraram-se duas componentes, uma de trabalho de campo e outra de modelação matemática. O trabalho de campo foi organizado em campanhas sazonais com colheita de amostras na coluna de água da lagoa, rios afluentes e zona costeira. Essa informação foi complementada com a recolha de dados através de sensores e imagens de satélite de temperatura e de clorofila. A modelação foi dedicada ao estudo de processos e incluiu a hidrodinâmica e a qualidade da água. Os resultados do modelo foram validados utilizando os dados recolhidos nas campanhas e dados históricos e permitiram obter evoluções contínuas no tempo e no espaço, dando valor estatístico aos dados recolhidos nas campanhas sazonais. Os dados mostram que as zonas de montante e de jusante da Lagoa de Óbidos têm características muito diferentes em termos de qualidade da água. Esta distinção resulta do elevado tempo de residência da água em cada uma das zonas, trocas com o meio marinho e terrestres (rios afluentes) e processos naturais que ocorrem no sistema lagunar. A zona de jusante tem tempos de residência na ordem dos dias, é caracterizada por fundos arenosos e é essencialmente dominada pelas trocas com o mar. Na zona de montante o tempo de residência varia entre 1 semana a 3 semanas nos braços da Barrosa e do Bom Sucesso, e apresenta-se maioritariamente influenciada pelas descargas de água doce (Rio Arnóia/Real e Rio da Cal). Essas áreas confinadas, são ainda caracterizadas por fundos vasosos, enriquecidos em matéria orgânica e, consequentemente os processos de remobilização e regeneração de nutrientes nos sedimentos são determinantes para a qualidade da coluna de água. Em relação à melhoria prevista na qualidade da água da Lagoa de Óbidos, após entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho, podemos dizer que os dados obtidos não revelam melhorias significativas na zona do braço da Barrosa, a mais problemática de toda a lagoa. De acordo com os critérios aplicados a estes quatro anos de trabalho de monitorização, não foi ainda possível notar qualquer melhoria em termos de nível trófico da lagoa, no braço da Barrosa. As séries temporais de Clorofila-a obtidas com o modelo e dados de campo mostram dois picos, um em Fevereiro/Março e outro em Agosto/Setembro. O primeiro é devido à abundância de nutrientes e ao aumento da radiação solar naquela época do ano e o segundo segue-se ao esgotamento dos nutrientes no início do Verão e consequente decaimento da actividade trófica, que conduz à mortalidade do zooplankton, permitindo que o fitoplâncton volte a crescer à medida que os nutrientes são regenerados pela mineralização da matéria 1

10 orgânica nos sedimentos. Este ciclo mostra que o sistema é limitado pelos nutrientes (em especial azoto) durante os períodos de baixo caudal fluvial. As concentrações de nitrato e amónia foram superiores no segundo ano de monitorização (ano de 26), pelo facto do caudal fluvial ser mais elevado. Em relação à amónia, nota-se uma redução significativa nas concentrações no Braço da Barrosa durante o ano de 27, sendo explicadas pelo facto de 27 ser um ano mais seco que os anos anteriores (24, 25 e 26).. Este último aspecto sugere a existência de uma melhoria da qualidade da água nos períodos de estiagem. A explicação deste resultado, podem ser as descargas fluviais e o facto de o ano hidrológico iniciado no Inverno de 25/6 ser muito mais húmido do que em 27. Efectivamente o que se passou em 26 foi um aumento das descargas de origem difusa transportadas pelos rios muito superior à redução da descarga de origem urbana eliminada pelo emissário, que mascararam esta redução, com excepção do período de baixos caudais, no Verão de 26 e em 27. O modelo, forçado com as cargas fluviais reais (e sem a carga urbana) reproduziu bem os resultados medidos, mostrando que efectivamente a eliminação da carga urbana tem vantagens para a lagoa, as quais são tanto mais visíveis quanto menores forem os caudais fluviais e serão particularmente visíveis no braço da Barrosa. Estas vantagens seriam ainda mais significativas se existisse o controlo de todas as descargas que afluem à Lagoa de Óbidos, uma vez que se deve ainda considerar o contributo das descargas não controladas no braço da Barrosa, que continuam a introduzir concentrações elevadas de amónia e fosfato no sistema. Os valores medidos em vários pontos de amostragem e o levantamento de terreno na bacia do Rio da Cal, corroboram a existência de uma descarga não controlada no Rio da Cal, responsável pelas elevadas carga de amónia e fosfato (embora sejam menores do que antes da entrada em funcionamento do emissário submarino) que continuam a afluir à Lagoa de Óbidos. Nesta situação todo o esforço envolvido na monitorização da Lagoa de Óbidos fica condicionado por outras fontes de poluição não controladas. A monitorização os rios afluentes à Lagoa de Óbidos ao longo de 27, foi uma mais valia para entender a monitorização levada a cabo na lagoa, sendo determinante para perceber as cargas afluentes à lagoa e a variação da concentração de nutrientes ao longo da Rio da Cal. A continuação da aplicação das Guidellines da Ospar na bacia hidrográfica da Lagoa de Óbidos, também será uma mais valia para este trabalho, pois permitirá perceber origem das fontes de nutrientes e da sua importância relativa. Os dados recolhidos na zona da descarga do Emissário Submarino raramente evidenciam a presença da pluma. Esta só foi detectada através da microbiologia e esporadicamente em termos de salinidade, turbidez e ph através dos perfis verticais efectuados com sensores. Este resultado é consequência da taxa de diluição inicial elevada e do baixo tempo de residência da pluma na região. As simulações feitas com o modelo mostram que a taxa de diluição inicial é da ordem de 1:1 e que a pluma se desloca preferencialmente paralelamente à costa, não atingindo as praias. As medidas de correntes e os resultados do modelo mostram que as velocidades podem ultrapassar os 3 cm/s, sendo os valores tipicamente da ordem dos 2 cm/s. Como consequência as concentrações microbiológicas nas praias são vestigiais, nas amostras recolhidas durante o programa de monitorização, das águas balneares da responsabilidade da AdO. 2

11 As imagens de satélite mostram que a variabilidade temporal da concentração de clorofila é grande e que está associada aos processos físicos geradores de upwelling, detectados através do abaixamento da temperatura superficial medido também pelo satélite. As mesmas imagens mostram variabilidade espacial que não é correlacionável com a presença da descarga do emissário, nem mesmo com a pluma da Lagoa, o que mostra que nesta zona costeira são os processos internos que determinam a produção primária. A continuação deste programa de monitorização permitirá completar as séries temporais medidas, dando significado estatístico aos dados e deverá pôr em evidência a importância do regime fluvial para o funcionamento do sistema, para além de permitir avaliar continuamente a qualidade da água na lagoa e na zona de descarga do emissário. As largas escalas de amostragem, como a discutida neste relatório, permitem identificar padrões temporais e espaciais, conduzindo ao conhecimento profundo de um ecossistema, desde a sua biologia, à sua hidrodinâmica e aos seus processos biogeoquímicos mais determinantes. Apenas através desse conhecimento, é possível prever as principais pressões ambientais e imaginar soluções à medida de cada sistema. Os dados obtidos nestes anos de trabalho têm permitido atingir estes objectivos, quer à Águas do Oeste, quer aos grupos de investigação envolvidos. Considera-se, portanto, que a prossecução deste trabalho de monitorização na Lagoa de Óbidos tem relevância em termos científicos e que possibilita avaliar de uma forma regular a qualidade do ecossistema. 3

12 1 INTRODUÇÃO Em Julho de 24 deu-se início ao projecto de Monitorização da Lagoa de Óbidos e Emissário Submarino da Foz do Arelho, acordado entre a Águas do Oeste S.A., o IST e o IPIMAR. Inserido no projecto encontra-se o programa de monitorização da Lagoa de Óbidos que consistiu numa fase inicial e antes da entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho: (i) na caracterização da qualidade da água da Lagoa, com especial ênfase na zonas de montante, particularmente Braço da Barrosa e Bom Sucesso, porque são as zonas de maior influência directa das descargas, (ii) caracterização da qualidade do sedimento na Lagoa de acordo com as suas propriedades específicas e (iii) na caracterização da zona costeira. Até Agosto de 25, o Rio da Cal foi a principal fonte de contaminação por águas residuais urbanas descarregadas sobretudo pela Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) de Caldas da Rainha. A partir de Setembro de 25, os efluentes desta ETAR e da ETAR de Óbidos, Carregal, Charneca e Foz do Arelho, têm como destino final o mar, a 2 km da praia da Foz do Arelho. Após entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho, a qualidade da água na Lagoa e na zona costeira continuou a ser objectivo do programa de monitorização. Durante o primeiro ano de projecto foram realizadas 4 campanhas de amostragem na coluna de água da Lagoa de Óbidos e coluna de água da zona costeira. As três primeiras campanhas (Outubro 24, Março e Maio de 25) são representativas da situação zero. A última campanha (Outubro de 25) foi efectuada após a entrada em funcionamento do sistema da Foz do Arelho. No decorrer do segundo ano do projecto foram realizadas 4 campanhas de amostragem, nomeadamente em Janeiro, Maio, Julho e Outubro de 26. No terceiro ano de projecto foram realizadas 4 campanhas de amostragem em Abril, Julho, Outubro e Dezembro de 27 na Lagoa de Óbidos. Na zona costeira o total também foi de 4 campanhas, realizadas em Março, Julho e Outubro de 27 e Janeiro de 28. As campanhas na zona costeira foram ainda complementadas com duas campanhas em Agosto e Setembro de 27, inseridas nas campanhas intercalares de monitorização, as quais incluem apenas a monitorização dos parâmetros microbiológicos. Para além das determinações em laboratório dos principais parâmetros, as campanhas na zona costeira e na Lagoa, incluem ainda medições in situ de parâmetros mensuráveis com sensores. Nos rios afluentes foram efectuadas campanhas mensais, desde Março de 27 a Janeiro de 28, perfazendo um total de 11 campanhas. A amostragem foi complementada através da análise da bacia hidrográfica da Lagoa de Óbidos, tendo como base a aplicação das Guidelines da OSPAR. A zona balnear da Foz do Arelho também foi monitorizada durante o período da época balnear. As campanhas realizadas na zona balnear da Foz do Arelho, foram mais ou menos quinzenais, com início a 4 de Junho de 27 e fecho a 3 de Agosto de 27, perfazendo um total de 7 campanhas. 4

13 Foi utilizado o MOHID Water Modelling System, desenvolvido e actualizado no Instituto Superior Técnico, como ferramenta de apoio à monitorização da Lagoa de Óbidos e zona costeira. Na Lagoa foi usado um modelo ecológico que permite simular os principais processos biogeoquímicos que ocorrem na Lagoa, enquanto que para a zona costeira foi usado um modelo que permite simular os principais processos físicos e de dispersão de poluentes. A modelação da bacia hidrográfica da Lagoa foi feita com recurso ao modelo SWAT. Este relatório tem como objectivo descrever o trabalho realizado pelo Maretec/IST e IPIMAR ao longo do projecto (desde Outubro de 24 a Janeiro de 28), fazendo-se uma avaliação dos resultados da amostragem em conjunto com a modelação com o intuito de perceber se existiram algumas alterações no meio após entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho. O trabalho desenvolvido nos principais afluentes a partir de Março de 26 servirá de apoio ao trabalho desenvolvido na Lagoa. O documento encontra-se dividido por sistema de monitorização: (i) Afluentes à Lagoa de Óbidos, (ii) Lagoa de Óbidos, (iii) Zona Costeira, e (iv) zona balnear da Foz do Arelho, tendo na totalidade 14 capítulos, ao longo dos quais são evidenciadas as principais conclusões: No Capítulo 2 é descrita a estratégia de amostragem seguida durante as campanhas de monitorização na Lagoa e principais afluentes, zona costeira e praia da Foz do Arelho. No capítulo 3, 4 e 5 são apresentados os resultados mais relevantes da monitorização dos rios afluentes à Lagoa de Óbidos. No capítulo 6 discute-se o trabalho desenvolvido até à data na bacia hidrográfica da Lagoa de Óbidos. No capítulo 7 são apresentados e comparados os resultados mais interessantes da monitorização na coluna de água da Lagoa de Óbidos, sendo apresentados e discutidos os resultados da amostragem clássica e ainda os resultados da amostragem com sensores. No capítulo 8 são apresentados os resultados da modelação ecológica na Lagoa de Óbidos e sua integração com as medidas de campo. No capítulo 9 são apresentados os resultados da monitorização na coluna de água na zona costeira, nomeadamente perfis verticais efectuados com os sensores e dados laboratoriais. São ainda apresentados os resultados de corrente obtidos com o ADCP para a zona de estudo. O Capítulo 1 apresenta os resultados da detecção remota obtidos através do Sensor MODIS da NASA, através de séries temporais de Clorofila-a e temperatura à superfície. No Capítulo 11 são apresentados os resultados da modelação da pluma do emissário submarino da Foz do Arelho. No Capítulo 12 são apresentados os resultados da monitorização da zona balnear da Foz do Arelho. 5

14 No Capítulo 13 são apresentadas soluções de gestão da informação obtidas ao longo do projecto, nomeadamente página web e base de dados da monitorização clássica e com sensores. Por fim, no Capítulo 14 são realçadas as principais conclusões. Em Anexo, apresentam-se os resultados da análise mensal dos rios afluentes com base na legislação. Além disso, são ainda incluídas as imagens de satélite obtidas no dia das campanhas na zona costeira. 6

15 2 ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM 2.1 Estações e condições de amostragem A interpretação dos dados obtidos entre 24 e 26 na Lagoa de Óbidos (incluindo emissário e praia), permitiu tirar conclusões importantes e reformular os pontos e condições de amostragem na proposta de Desde Outubro de 24 a Outubro de 26, as campanhas de monitorização na Lagoa de Óbidos, compreenderam 5 estações (AO#1 a AO#5) em duas situações de maré (preia-mar e baixa-mar) na coluna de água. A partir de Março de 27 o número de locais variou, passando a 6 estações de amostragem na Lagoa de Óbidos, com recolhas à superfície e apenas em baixa-mar. Uma das estações fica localizada junto à foz (AO#2), duas no corpo central da Lagoa (AO#3a e AO#3b), uma perto da descarga do Rio Arnóia/Real (AO#3) e duas nos braços da Lagoa: Barrosa (AO#4) e Bom Sucesso (AO#5). Uma das conclusões importantes do trabalho realizado anteriormente, foi a necessidade de incluir uma estação perto da descarga do Rio Arnóia/Real. Na Zona Costeira manteve-se a estratégia de amostragem levada a cabo nos anos anteriores. As estações EMAO#2 e EMAO#3 estão localizadas a 1 km a Norte e a Sul, respectivamente do ponto de descarga (EMAO#1) e as estações EMAO#4 e EMAO#5 a 5 m para Este e Oeste, respectivamente. A amostragem foi feita a três profundidades, superfície, 1 e 2 m. A caracterização microbiológica foi ainda complementada com duas estações (EMAO#4 e EMAO#5), dado estes parâmetros serem considerados os melhores traçadores da pluma, permitindo assim fazer uma amostragem em cruz em torno do local de descarga. Outras das conclusões importantes do trabalho realizado anteriormente, foi a necessidade de monitorizar os rios afluentes à Lagoa de Óbidos. O Rio da Cal, confluência do Rio Arnóia/Real, vala de drenagem do braço do Bom Sucesso e vala de drenagem das Ferrarias, foram monitorizados a partir de Março de 27, com recolhas à superfície e em baixa-mar nas estações influenciadas pela maré. Nas ultimas campanhas (Novembro e Dezembro de 27) o Rio da Cal foi monitorizado em três pontos, um próximo do braço da Barrosa e a jusante da ETAR das Caldas da Rainha (Cal_Jusante), outro a montante da ETAR (Cal_Montante) e outro nas imediações da cidade das Caldas da Rainha (Cal_Cidade). Na campanha de Janeiro de 28 para além da monitorização habitual foi feito um levantamento no terreno, com o objectivo de encontrar descargas não controladas no Rio da Cal. Na Tabela 1 apresentam-se as coordenadas (militares portuguesas e geográficas) das estações actualmente monitorizadas e na Figura 1 e Figura 2 a sua localização. 7

16 Tabela 1. Coordenadas militares portuguesas e geográficas das estações de amostragem na Lagoa de Óbidos (AO#2-AO#5) e na zona do emissário da Foz do Arelho (EMAO#1 EMAO#5). Estas coordenadas correspondem às estações monitorizadas actualmente. Estação Militares Portuguesas 1 (m) Geográficas 2 (º) x Y Longitude Latitude AO# AO# AO#3a AO#3b AO# AO# EMAO# EMAO# EMAO# EMAO# EMAO# Rio da Cal (Cal_Jusante) Rio da Cal (Cal_Montante) Rio da Cal (Cal_Cidade) Rio Arnóia/Real Bom Sucesso Ferrarias Figura 1. Localização das estações de amostragem na zona do emissário da Foz do Arelho e Lagoa de Óbidos. 1 Datum Hayford-Gauss Lisboa Militar 2 Datum WGS84 8

17 Figura 2. Localização das estações de amostragem nos rios e valas de drenagem afluentes à Lagoa de Óbidos. Na zona Balnear da Foz do Arelho a recolha foi feita em 5 locais à superfície e em baixamar. Uma das estações fica localizada no interior da Lagoa junto à margem Sul (FA#5:Foz do Arelho Bom Sucesso), outra perto da margem Norte (FA#4:Foz do Arelho Lagoa) e três ao longo da praia da praia da Foz do Arelho, distando cerca de 5 m (FA#1-FA#3: Foz do Arelho Mar). Na Tabela 2 apresentam-se as coordenadas (militares portuguesas e geográficas) e na Figura 3 a sua localização. Tabela 2. Coordenadas militares portuguesas e geográficas das estações de amostragem na zona balnear da Foz do Arelho (FA#1-FA#5). Estação Militares Portuguesas (m) Geográficas (º) x y Longitude Latitude FA# FA# FA# FA# FA#

18 MAR LAGOA BOM SUCESSO Figura 3. Localização das estações de amostragem na zona balnear da Foz do Arelho: Foz do Arelho- Mar, Foz do Arelho-Lagoa e Foz do Arelho-Bom Sucesso. 1

19 2.2 Condições ambientais As campanhas de monitorização foram planeadas seguindo o calendário do PMES da Foz do Arelho e as previsões das condições atmosféricas ( ondulação na costa de Óbidos ( e as condições de maré no porto de Peniche ( As condições de ambientais em cada campanha podem ser consultadas nos relatórios de campanha entregues à Águas do Oeste, S.A. 2.3 Planeamento e execução da amostragem De seguida descreve-se muito sucintamente o planeamento e execução da amostragem para: os afluentes à Lagoa de Óbidos, a Lagoa de Óbidos, zona costeira e zona balnear da Foz do Arelho. Afluentes à Lagoa de Óbidos: A amostragem nos afluentes à Lagoa de Óbidos, incluiu a medição in situ de parâmetros físico-químicos com a sonda multiparamétrica YSI 66 EDS ( Foram recolhidas amostras à superfície em frascos adequados aos parâmetros a determinar (nutrientes) no laboratório do IST. Nos rios, o caudal foi quantificado com recurso ao ADCP Stream Pró (Figura 4) e nas valas de drenagem com o FlowTracker ADV. Figura 4. ADCP Stream Pró. Medição do caudal no Rio Arnóia/Real. Lagoa: As campanhas de amostragem na Lagoa foram efectuadas com recurso a uma embarcação do tipo semi-rígido da Escola de Vela da Lagoa. As águas superficiais (2-3 cm) foram recolhidas em frascos adequados aos parâmetros a determinar frascos de polipropileno, frascos Winkler, frascos próprios para determinação microbiológica, entre outros. A salinidade, ph, turbidez e temperatura na coluna de água foram determinadas in situ com a mesma sonda referida anteriormente. A transparência foi medida com um disco de Secchi e a coloração foi registada através de uma escala de Forel. Foi ainda utilizado o sistema de sensores e de mapeamento da posição desenvolvido no IST, que permite registar de forma contínua e em tempo real valores de temperatura, condutividade/salinidade, oxigénio dissolvido, ph, Clorofila-a e turbidez, usando a sonda 11

20 multiparamétrica (YSI 66 EDS). As medições foram georeferenciadas também em contínuo usando um GPS ligado ao mesmo sistema. O sistema de aquisição de dados está representado esquematicamente na Figura 5, mostrando os diferentes módulos, sendo bem visível o circuito de água e a caixa do datalogger Os valores dos parâmetros de qualidade da água, coordenadas e caudal do circuito foram armazenados no datalogger e transferidos em seguida para o Pocket Pc com tecnologia Bluetooth minimizando assim os riscos de danos do material. Figura 5. Embarcação onde foi montado o sistema de mapeamento da sonda e processamento da informação. Zona Costeira: As amostras de água nas profundidades meio e fundo foram recolhidas com uma garrafa de Niskin (Figura 6), e colocadas em frascos adequados aos parâmetros a determinar frascos de polipropileno, frascos Winkler, frascos próprios para determinação microbiológica, entre outros. Os perfis verticais de temperatura, condutividade/salinidade, oxigénio dissolvido, ph, Clorofila-a e turbidez foram realizados in situ, com a sonda. A transparência foi medida com um disco de secchi e a coloração foi registada através de um escala de Forel. Perto do ponto de descarga foram medidas as correntes na altura da amostragem, por meio de um ADCP (RDI, Workhorse Sentinel 6 kz) programado no laboratório do IST para fazer medições até uma profundidade de 3 m. É importante referir que as campanhas de amostragem na Lagoa e zona costeira decorreram geralmente, sempre que possível em dias consecutivos. Figura 6. Garrafa de Niskin. 12

21 Zona balnear da Foz do Arelho: As campanhas de amostragem realizadas na zona balnear da Foz do Arelho foram mais ou menos quinzenais, e decorreram apenas no período que compreende a época balnear, tendo-se procedido à recolha de água para análises microbiológicas. A amostragem foi efectuada a cerca de 3 cm da superfície, visando o cumprimento da directiva das águas balneares. 13

22 I AFLUENTES À LAGOA DE ÓBIDOS 3 RESULTADOS DA MONITORIZAÇÃO NA COLUNA DE ÁGUA No programa de monitorização dos rios afluentes realizaram-se campanhas mensais que envolveram a medição de grandezas físicas, químicas e biológicas relevantes na avaliação da qualidade da água dos rios afluentes. As grandezas químicas e biológicas (nutrientes e Clorofila-a) foram avaliadas de acordo com a legislação nacional em vigor para águas superficiais (avaliação da qualidade da água para usos múltiplos- Critério do INAG). Foram realizadas dez campanhas nos rios afluentes à Lagoa de Óbidos, durante o ano de 27. As campanhas incluíram a medição in situ de grandezas físico químicas com a sonda e dos principais nutrientes em laboratório. Para além de servirem como condição de fronteira para o modelo ecológico (ver Capítulo 8), os parâmetros analisados servem também para avaliar o estado da qualidade da água nos rios e valas de drenagem afluentes à Lagoa de Óbidos. São apresentadas as principais conclusões referentes a cada conjunto de parâmetros monitorizados: caudal, físico-químicos (temperatura, salinidade, turbidez, SST-Sólidos Suspensos Totais, ph e percentagem de saturação de oxigénio dissolvido-od) e nutrientes. 3.1 Caudal Na Figura 7 são apresentados os valores de caudal das campanhas realizadas durante o ano de 27, na vala de drenagem do Bom Sucesso e rios afluentes à Lagoa de Óbidos. Existe uma variação sazonal do caudal, com valores inferiores nos meses estivais. Esta variação é mais acentuada no Rio Arnóia/Real. Como é sabido na altura do Verão devido à menor escassez de água, os agricultores utilizam a água deste curso de água para rega. Foram registados valores mais baixos nos meses de Novembro e Dezembro comparativamente com os meses de Março e Abril, como reflexo da falta de chuva nos últimos meses Caudal dos principais afluentes à Lagoa de Óbidos (27) Rio Arnóia/Real Rio da Cal Vala do B.Suc. Caudal (m 3 /s) Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez * Figura 7. Valores de caudal nos rios e valas de drenagem afluentes à Lagoa de Óbidos (ano 27). 14

23 3.2 Salinidade, temperatura, ph, turbidez, SST e OD A análise dos resultados obtidos ao longo das campanhas de amostagem, apresentados a título ilustrativo na Figura 8 e Figura 9 apontam para o seguinte: (i) A temperatura mostrou uma variação sazonal, com valores mínimos no Inverno e máximos no Verão (1-26ºC); (ii) Os valores de salinidade garantem que a amostragem no Rio Arnóia/Real foi feita sem influência da maré (i.e. em baixa-mar); (iii) Os valores de ph foram relativamente uniformes ao longo das campanhas (~7.-8.), com excepção da campanha de Julho no Rio da Cal e Março na vala de drenagem das Ferrarias. Nestas campanhas os valores foram mais baixos que os habituais. Em Março, a vala de drenagem das Ferrarias apresentou valores de ph ácidos, pelo que se presume que sejam devidos a qualquer contaminação dos solos, uma vez que nunca tinham sido registados; (iv) O Rio da Cal, exibiu em todas as campanhas (com excepção da campanha de Maio e Agosto) valores de percentagem de saturação de OD inferiores aos dos restantes afluentes. Os valores foram inferiores a 1%, indicando uma sub-saturação da coluna de água. A saturação de oxigénio pode estar relacionada com a carga orgânica existente e, por conseguinte uma grande actividade bacteriana; ph Cal Bom Sucesso Confluência Ferrarias Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Cal Bom Sucesso Confluência Ferrarias Sat. OD (%) 8 4 Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Figura 8. Valores de ph e percentagem de saturação de OD nas campanhas realizadas desde Março a Dezembro de

24 (v) O aumento da turbidez está associado a um aumento das concentrações de SST, estando estes dois parâmetros geralmente correlacionados. Os dados obtidos apresentam um coeficiente de correlação (R) de cerca de SST (mg/l) Turbidez (NTU) Figura 9. Sólidos Suspensos totais vs turbidez. 3.3 Nutrientes e Clorofila-a Na Figura 1 são apresentados os valores dos principais nutrientes (amónia, nitrato e fosfato). Dado que os nutrientes estão associados a fontes pontuais (ETAR) e difusas, o estudo da sua variação temporal é importante. Em termos gerais conclui-se: (i) Os valores de amónia foram em todas as campanhas mais elevados no Rio da Cal. Uma vez que a ETAR das Caldas da Rainha se encontra ligada ao emissário submarino da Foz do Arelho desde Setembro de 25, os valores elevados não deverão ser atribuídos è descarga desta. Estes resultados sugerem que, existem outras descargas importantes no Rio da Cal, que não só a ETAR quando se encontrava a descarregar para este curso de água. Mais à frente neste relatório será feita uma análise detalhada da variação das concentrações ao longo do Rio da Cal, podendo em parte justificar as elevadas concentrações de amónia que continuam a afluir à entrada do braço da Barrosa; (ii) Os teores mais elevados de fosfato foram registados no Rio da Cal. À semelhança da amónia os valores obtidos para este parâmetro, sugerem a existência de descargas não controladas no Rio da Cal; (iii) Os maiores valores de nitrato foram registados na confluência do Rio Arnóia/Real, com excepção da campanha de Junho, onde os máximos teores deste nutriente foram registados do Rio da Cal. Estes resultados evidenciam a importância dos campos agrícolas na sua envolvente. 16

25 12 1 Cal Bom Sucesso Confluência Amónia (mgnh4/l) Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 4 Cal Bom Sucesso Confluência Fosfato (mgpo4 3- /l) Mar Abr Mai Jun Jul Ago Nitrato (mgno3/l) Set Out Nov Dez Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Cal Bom Sucesso Confluência Figura 1. Concentrações de amónia, fosfato e nitrato nas campanhas realizadas desde Março a Dezembro de Microbiologia Os principais parâmetros microbiológicos (Bactérias Coliformes, Bactérias Coliformes termotolerantes, Escherichia Coli e Enterococos), só foram monitorizados em duas campanhas (Maio e Julho de 27). Estes parâmetros não constam na proposta, tendo sido monitorizados com o intuito de estudar a comunidade bacteriana dentro da Lagoa, face aos valores medidos nos rios e valas afluentes. As principais conclusões apontam para: (i) Maiores valores de contaminação microbiológica no Rio da Cal. O Rio Arnóia/Real e as valas apresentaram valores baixos de contaminação. 17

26 4 ANÁLISE AO LONGO DO RIO DA CAL 4.1 Variação espacial da concentração Na campanha de Novembro e Dezembro de 27, o Rio da Cal foi monitorizado em 3 estações, desde as imediações da cidade das Caldas da Rainha até à entrada do braço da Barrosa. A monitorização cercada no Rio da Cal teve como objectivos caracterizar a variação das cargas de nutrientes ao longo do Rio e explicar as elevadas cargas que continuam a afluir à Lagoa de Óbidos (mesmo após a ligação da ETAR das Caldas da Rainha ao emissário submarino da Foz do Arelho) na zona do braço da Barrosa. Por conseguinte, as principais interpretações e conclusões são: (i) Existe um aumento da concentração de amónia (Figura 11) e fosfato (Figura 12) visível nas duas campanhas, entre o ponto Cal_Cidade e Cal_Montante. O ponto monitorizado nas imediações da cidade das Caldas da Rainha (Cal_Cidade) apresenta valores baixos de amónia e fosfato, reflectindo o estado natural do rio com ausência de fontes de poluição. Pelo contrário, valores elevados foram registados no ponto Cal_Montante, e só podem ser explicados pela existência de uma descarga na sua proximidade no troço entre o ponto Cal_Cidade e Cal_Montante. Este incremento nos teores de amónia e fosfato, não pode ser associado à ETAR das Caldas da Rainha, mas sim à existência de outra fonte de poluição, porque a ETAR fica localizada a jusante deste troço e desde Setembro de 25 que se encontra ligada ao emissário submarino da Foz do Arelho; Figura 11. Dados de Amónia obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro 27 no Rio da Cal. 18

27 Figura 12. Dados de Fosfato obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro de 27 no Rio da Cal. (ii) Do ponto Cal_cidade para Cal_Montante a percentagem de saturação é reduzida, em ambas as campanhas (Figura 13). Esta diminuição, pode ser explicada pelo facto de existir consumo por parte das bactérias aquando da tentativa de oxidação da amónia proveniente de descargas importantes que ocorrem no troço ente o ponto Cal_Cidade e Cal_Montante; Figura 13. Dados de saturação de O 2 obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro de 27 no Rio da Cal. (iii) Entre o ponto Cal_Montante e Cal_Jusante, foram registados valores mais elevados de nitrato (Figura 14) e nitrito (Figura 15), estando associados ao processo de nitrificação, levado a cabo pelas bactérias (bactérias nitrificantes). Numa primeira fase a amónia é convertida em nitritos (NO 2 ) e numa segunda fase (através de outro tipo de bactérias nitrificantes) os nitritos são convertidos em nitratos (NO 3 ); 19

28 Figura 14. Dados de Nitrato obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro de 27 no Rio da Cal. No caso do ponto Cal_Montante os valores encontravam-se abaixo do limite de detecção (L.D<.3). Figura 15. Dados de Nitrito obtidos nas campanhas de Novembro e Dezembro de 27 no Rio da Cal. 4.2 Levantamento no terreno Os resultados obtidos na campanha de Novembro e Dezembro de 27, mostraram que as cargas à entrada do braço da Barrosa continuam a ser elevadas porque existem outras fontes de poluição (que não só a ETAR quando descarregava para o rio), geradoras de elevadas cargas de amónia e fosfato para o Rio da Cal. Esta monitorização cercada do Rio da Cal sugere que as descargas importantes ocorrem no troço ente o ponto Cal_Cidade e Cal_Montante. Com o objectivo de encontrar descargas não controladas no Rio da Cal que pudessem justificar o aumento da concentração de amónia e fosfato, entre o ponto Cal_Cidade e Cal_Montante, na campanha de Janeiro de 28 foi feito um levantamento no terreno. Durante o levantamento do terreno deu-se conta que existia uma linha de água a entrar 2

29 entre as duas estações referidas anteriormente. Esta linha de água passa junto da fábrica de Sabão e uma pequena quinta doméstica, vindo depois a juntar-se ao Rio da Cal (Figura 16). Perante esta situação tomou-se a decisão de monitorizar: na linha de água (P#1), antes da junção (P#2) e depois da junção (ponto habitual, Cal_Montante). Figura 16. Localização das estações de amostragem na campanha de Janeiro de 28. A estratégia de amostragem adoptada na campanha de Janeiro de 28, permitiu retirar as seguintes conclusões: (i) Existe uma marcada diferença na estação P#1 (linha de água não controlada) comparada com as restantes estações. Observa-se um incremento dos teores de determinados nutrientes, nomeadamente, amónia (Figura 17) e fosfato (Figura 18) neste ponto de amostragem com tendência a diluir-se no percurso do Rio para jusante; (ii) É visível um aumento da concentração de amónia e fosfato na estação Cal_Montante, comparativamente com a estação P#2 (antes da entrada da linha de água no Rio da Cal). Este incremento é explicado pelas concentrações que chegam ao Rio da Cal através da estação P#1; (iii) A descarga não controlada no Rio da Cal, aparenta ser responsável pelas elevadas concentrações de amónia e fosfato que continuam a afluir à entrada da Lagoa de Óbidos. Se não existisse o aumento da concentração de amónia e fosfato no ponto Cal_Montante, as cargas à entrada do braço da Barrosa seriam menores; (iv) O reconhecimento de terreno conjuntamente com os valores obtidos através da monitorização, sugerem que os valores elevados de amónia possam estar associadas às actividades agropecuárias (i.e. resíduos gerados pelos animais). Já no caso dos fosfatos estes valores poderão estar associados ao fabrico do sabão. Esta hipótese deve ser confirmada nas próxima campanhas de monitorização dos afluentes à Lagoa de Óbidos, onde se pretende efectuar uma monitorização cercada em torno desta descarga não controlada. 21

30 Figura 17. Concentrações de amónia ao longo do Rio da Cal em 31 de Janeiro de 28. Figura 18. Concentrações de fosfato ao longo do Rio da Cal em 31 de Janeiro de

31 5 ANÁLISE DE ACORDO COM A LEGISLAÇÃO Os resultados obtidos ao longo das campanhas foram comparados com a classificação adoptada pelo Instituto Nacional da Água (INAG). Esta classificação, visa avaliar a qualidade da água para usos múltiplos. As classes são atribuídas de acordo com uma gama de valores, com limites mínimos e máximos de um vasto conjunto de parâmetros. As comparações efectuadas em cada campanha apresentam-se no Anexo I deste relatório, sendo aqui ressaltadas as principais conclusões: (i) Dos afluentes monitorizados, o Rio da Cal é o curso de água que apresenta condições mais deterioradas em termos de qualidade da água. Apresenta muito má qualidade da água em relação a maior parte dos parâmetros, nomeadamente em termos de amónia e fosfato. Já o Rio Arnóia/Real apresenta condições menos deterioradas em termos da qualidade da água. A vala de drenagem do Bom Sucesso, reflecte a ausência de fontes de contaminação pontuais, podendo ser equiparada a um estado pristino, uma vez que a maior parte dos parâmetros apresentaram uma classificação entre excelente e boa. 23

32 6 ESTUDO DA DINÂMICA DE NUTRIENTES: APLICAÇÃO DAS GUIDELINES DA OSPAR O presente capítulo foca-se na quantificação e definição da origem dos nutrientes afluentes à Lagoa de Óbidos permitindo conhecer melhor o sistema integrado lagoa bacias afluentes. O conhecimento das afluências é fundamental para perceber a sua influência sobre o estado trófico da Lagoa. A origem dos nutrientes é importante para elaborar cenários de gestão ao nível da bacia com objectivos de redução. As cargas provenientes das bacias de drenagem a montante dos corpos de água são transportadas pelos rios e, tal como as descargas directas, podem ser quantificadas monitorizando os caudais e as concentrações. A quantificação das cargas instantâneas (fluxos) transportadas pelos rios a partir de uma medida de concentração e do caudal pressupõe que a concentração seja uniforme na secção transversal. A integração temporal da carga instantânea requer medidas feitas em contínuo, as quais são comuns para os caudais, mas raras para as concentrações, normalmente medidas mensalmente num ponto. A quantificação das cargas a partir de pouca informação no tempo (medidas mensais) e na secção, está por conseguinte sujeita a erros, especialmente em situações de forte variabilidade temporal e/ou espacial. O estudo da dinâmica dos nutrientes na bacia, baseado no conhecimento das fontes de nutrientes e dos processos que ocorrem na bacia, é a alternativa à quantificação das cargas através da monitorização dos rios. Este método, conhecido pelo Método das Fontes, tem a vantagem de fazer implicitamente a ligação causa-efeito, fornecendo elementos para a gestão das actividades geradoras de nutrientes (i.e. benefícios de níveis alternativos de tratamento nas ETAR e de eventuais modificações do uso do solo e/ou das práticas agrícolas). O método das fontes é limitado pelo conhecimento dos processos que determinam a exportação de nutrientes por uma bacia, mas também pela qualidade da informação de base existente sobre o sistema (eficiência das ETAR, práticas agrícolas, agropecuária, etc.). A combinação das abordagens das fontes e das cargas é por conseguinte a forma mais eficiente de estudar a geração de nutrientes numa bacia. A abordagem combinada dá uma ideia dos erros com que se está a trabalhar (pela diferença dos resultados obtidos), fornecendo indicações sobre os aspectos onde é necessário mais conhecimento e disponibilidade de informação relevante para a gestão. A OSPAR 3 reconhece as vantagens desta aproximação, tendo produzido um conjunto de 9 Guidelines (Harpnut Guidelines) especialmente importantes para a abordagem das fontes, que orientam a análise dos processos na bacia e garantem a comparabilidade de resultados obtidos por diferentes equipas, ou mesmo países. Estas Guidelines resultaram do projecto europeu EuroHarp ( que teve como objectivo normalizar métodos para calcular cargas de 3 OSPAR Convenção Oslo Paris para a protecção do ambiente marinho no Atlântico Nordeste ( da qual fazem parte a generalidade dos países atlânticos europeus e ainda a União Europeia. 24

33 nutrientes a partir de informação referente ao uso da bacia (fontes de nutrientes) e de informação referente às cargas transportadas pelos rios. A Guideline 1 faz a síntese do cálculo das cargas na bacia tendo em conta a abordagem das fontes (Guideline 2 a 6), a abordagem das cargas (Guideline 7) e a retenção na bacia (Guideline 9). A abordagem das fontes pretende estimar a quantidade de nutrientes que atinge as linhas de água quer de origens pontuais (ETAR, indústrias, etc.) quer de origens difusas (i.e. agricultura). Os nutrientes desde que atingem as linhas de água sofrem processos de retenção (assimilação pela vegetação, deposição, etc.) fazendo com que parte das fontes produzidas não chegue às secções de jusante. A estimativa da retenção de nutrientes nas linhas de água é objecto da Guideline 9. A Guideline 8 reporta o contributo de cada tipo de fonte (pontual, difusa antropogénica e difusa natural) para as cargas descarregadas na rede de rios. A Guideline 7 descreve o processo de cálculo recomendado para a carga transportada pelo rio a partir de medidas de caudais e de concentrações (abordagem das cargas). A aplicação das Guidelines apresenta uma validação interna comparando a abordagem das fontes com a abordagem das cargas (com base em dados nas estações de monitorização) para as zonas monitorizadas. A zona monitorizada é definida como a área que drena para a estação de monitorização, o que significa que são estimadas as fontes e a retenção para esta zona de modo a que a abordagem das fontes e das cargas seja comparável. O objectivo da aplicação das Guidelines da OSPAR às bacias afluentes à Lagoa de Óbidos é quantificar e distinguir o peso das diferentes origens de nutrientes (i.e. ETAR, indústria, agricultura) na sua exportação para a Lagoa. Como foi referido acima, a aplicação da abordagem das fontes e da abordagem das cargas, está sujeita à disponibilidade de dados para a quantificação das cargas de nutrientes que passam numa secção ou que são geradas por toda a bacia. Das diversas bacias afluentes à Lagoa de Óbidos, a do Rio Arnóia e Real é a bacia que apresenta uma maior quantidade de dados (no que respeita a dados de qualidade superficial e de caudal), sendo escolhida para testar e validar a abordagem de estudo (ver Figura 19). Após a primeira aplicação das Guidelines da OSPAR a esta bacia, o conhecimento adquirido acerca do seu funcionamento, poderá facilitar a elaboração e validação de hipóteses, e definir necessidades futuras para colmatar faltas de dados na aplicação às restantes bacias afluentes à Lagoa. 25

34 Figura 19. Localização da bacia do Rio Arnóia e Real e das estações de qualidade e de caudal nos rios afluentes à Lagoa de Óbidos. Esta secção descreve a quantificação das fontes pontuais na bacia do Rio Arnóia e Rio Real que podem ter a origem em ETAR ou em indústrias não ligadas a sistemas de águas residuais. Foi ainda utilizado o modelo SWAT para a estimativa das fontes difusas provenientes principalmente da actividade agrícola. A aplicação e validação das Guidelines da OSPAR permitirá distinguir e quantificar as diferentes origens de nutrientes para a Lagoa caracterizando o funcionamento da bacia no seu estado actual. Esta aplicação, em conjunto com a modelação da Lagoa, poderá permitir ainda avaliar os benefícios para a qualidade da água na Lagoa das medidas de gestão aplicadas na bacia (i.e. aumento do nível de tratamento nas ETAR, modificação do uso do solo ou das práticas agrícolas, etc.). As secções que se seguem descrevem a metodologia usada para a aplicação das Guidelines da OSPAR, nomeadamente os processos de validação dos dados existentes e das hipóteses feitas para colmatar algumas falhas de dados. A aplicação das Guidelines da OSPAR, tal como foi referido acima, requer informação acerca da produção de nutrientes na bacia, da retenção nos rios e monitorização das concentrações e caudais nos rios para determinação das cargas transportadas. No caso das bacia do Arnóia e Real à semelhança do que acontece na maioria das bacias não existe toda a informação necessária e por isso foi preciso fazer algumas hipóteses que são descritas (e validadas) ao longo dos parágrafos dedicados a i) fontes pontuais, ii) fontes difusas, iii) retenção nas linhas de água e iv) carga no rio. 26

35 6.1 Fontes pontuais As fontes pontuais originam descargas directas no meio receptor, sendo as mais fáceis de identificar e de caracterizar. São normalmente constituídas por descargas de ETAR nas linhas de água ou ainda de indústrias incluindo as agropecuárias não ligadas à rede pública de saneamento. Nas bacias afluentes à Lagoa de Óbidos a configuração da rede de drenagem e tratamento de águas residuais foi consideravelmente alterada após Setembro de 25, quando entrou em funcionamento o emissário da Foz do Arelho. A partir desse momento 5 ETAR deixaram de descarregar para a Lagoa ou para os seus afluentes (as ETAR das Caldas da Rainha, Foz do Arelho, Charneca, Carregal e Óbidos) passando a descarregar no emissário submarino. Destas, apenas duas se encontram na bacia do Rio Arnóia e Real (Carregal e Óbidos). Nesta mesma bacia, a partir de 26, outras ETAR passaram a funcionar como estações elevatórias (i.e. as ETAR de Columbeira e Pó) e outras foram desactivadas (as ETAR de Vau e da Amoreira). A validação interna das Guidelines obtida pela comparação entre a abordagem das fontes e das cargas (de modo a produzir comparações consistentes), leva a que se considere a configuração da rede de saneamento existente no período que dá origem à carga nos rios (dados de qualidade de 1989 a 26). Para o cálculo da carga no rio, o principal período de dados de qualidade é anterior à configuração actual da rede de drenagem e tratamento de águas residuais (apenas cerca de um ano de dados ocorre após a nova configuração) pelo que o estudo dos nutrientes e sua validação será feita para o período anterior a Setembro de 25. No entanto, não se deixará de fazer a comparação das fontes pontuais antes e depois deste período tal como a variação da carga com base em medidas no rio ETAR De acordo com a configuração anterior a Setembro de 25 descarregavam na bacia do Rio Arnóia 12 ETAR: Óbidos, Gaeiras, A-dos-Francos, Algúber, Painho, Rostos, Carregal, A-dos- Negros, Sancheira, Casal dos Camarnais, Quinta do Carvalhedo e Casais da Areia (ver Figura 2). Na bacia do Rio Real 9 ETAR: Amoreira, Reguengo Grande, Vau, Pó, Vermelha, Azambujeira dos Carros, Estorninho, Columbeira e Casal Camarão. Na Figura 2 são apresentadas as ETAR da bacia e os respectivos Equivalentes Populacionais (e.p.) mostrando que as principais ETAR são as de Óbidos, Gaeiras e Amoreira com mais de 2 e.p. 27

36 Figura 2. ETAR na bacia do Rio Arnóia e Rio Real e respectivos Equivalentes Populacionais (e.p.) (Adaptado de Águas do Oeste e INSAAR). Na estimativa das cargas provenientes das fontes pontuais foram comparados dados provenientes de diferentes fontes e foi testada a sua consistência. A abordagem escolhida para o cálculo da carga das ETAR foi utilizar os Equivalentes Populacionais (e.p.) (dados da Águas do Oeste Tabela 3), as capitações recomendadas pelas Guidelines (12gN/6gCBO 5 e 2.5gP/6gCBO 5. e 6g CBO 5 /dia/equivalente Populacional) e as gamas de remoção recomendadas na bibliografia (Metcalf and Eddy, 1991) Tabela 4. Para as ETAR sem dados de População Equivalente na bacia do rio Arnóia e Real (as ETAR de Pó, Columbeira e Vermelha) foram utilizados os habitantes servidos do INSAAR ( para os e.p. Segundo os dados do INSAAR estas três ETAR apresentam cada uma de 4 a 9 habitantes servidos o que representam de 2% a 4% dos e.p. totais da bacia do rio Arnóia e Real. Estas três ETAR não apresentam informação quanto aos e.p. ao nível industrial mas a reduzida população servida indicia que este peso não deve ser significativo. Como forma de verificar os dados de base e cruzar informação, os dados de população servida da Águas do Oeste foram comparadas com os dados de população servida por ETAR presentes no INSAAR. A diferença entre os dois conjuntos de dados representa cerca de 25% dos valores da Águas do Oeste, sendo inferior o valor dos dados do INSAAR. A diferença poderá estar na origem dos dados sendo utilizados neste estudo os da Águas do Oeste por provirem da entidade gestora da maior parte das ETAR da bacia. As cargas anuais estimadas para as ETAR da bacia do Rio Arnóia e Real através dos e.p., das capitações e das gamas de remoção são apresentadas na Tabela 5. No total são descarregados entre cerca de 45 a 7 tonn/ano e cerca de 15 tonp/ano para as linhas de água. As ETAR que mais contribuem para a carga total são as ETAR de Óbidos e Amoreira que representam de 15% a 2% da carga total. As ETAR de Gaeiras e A-dos-Francos representam cada cerca de 1% das descargas totais. 28

37 As estimativas das cargas pontuais das ETAR foram comparadas com as obtidas a partir da monitorização à saída das ETAR (dados da Águas do Oeste) ver Tabela 6. Os dados à saída de 6 ETAR (A-dos-Negros, Sancheira, Quinta do Carvalhedo, Casal de Camarnais, Casais da Areia e Reguengo Grande) são para o ano de 26 e apresentam apenas uma ou duas medidas de azoto total ou fósforo total e o caudal disponível é o mínimo facturado. Para a ETAR de Gaeiras os dados de qualidade são mensais (para 25 e 26) e o caudal é o medido na ETAR. A comparação das cargas estimadas a partir de e.p. com as cargas a partir de medidas mostra que as primeiras apresentam a mesma ordem de grandeza das medidas com cargas de azoto a variar entre cerca de.5 a 4 tonn/ano e de.5 a 1 tonp/ano. As maiores diferenças entre as estimativas a partir de e.p. e a partir da monitorização ocorrem na ETAR de A-dos-Francos e Gaeiras. Na ETAR de A-dos-Francos a carga de azoto com base em dados de monitorização é cerca de 3 vezes superior à carga máxima estimada com base em e.p. (Tabela 3 e Tabela 4). A carga nesta ETAR com base em medidas é da ordem de grandeza da obtida se para a estimativa com base em e.p. não se considerasse remoção de azoto (desnitrificação). Na comparação para a ETAR de Gaeiras quer a carga de azoto quer de fósforo com base na monitorização é inferior à estimativa com base em e.p.; de facto, as remoções obtidas a partir dos dados de monitorização (cerca de 6% a 7%) são superiores às esperadas na bibliografia para o tipo de tratamento da ETAR (máximo de 4% a 5% de remoção). Foi avaliado o efeito da remoção de azoto das ETAR na estimativa total das fontes pontuais urbanas. Assim, se não fosse efectuada remoção de azoto em nenhuma das ETAR, o acréscimo de carga de azoto em relação ao cenário actual seria de cerca de 2% a 25% o que significa que no máximo a carga estimada seria acrescida de um quarto do seu valor para cerca de 55 a 85 tonn/ano. Assim, mesmo que a remoção de azoto estimada esteja a ser sobrestimada ou o funcionamento deste tratamento seja deficiente nas ETAR, a diferença de carga mesmo no caso extremo não é muito significativo. De referir ainda que se a remoção de azoto fosse efectuada em todas as ETAR a diminuição de carga em relação ao cenário actual seria da ordem dos 6% aos 9%. A elevada redução está ligada ao facto de três das maiores ETAR (Óbidos, Amoreira e Gaeiras) não apresentarem este tipo de tratamento. Após Setembro de 25, as ETAR de Óbidos e Carregal descarregam para o emissário submarino, o que faz com que a carga total na bacia varie entre cerca de 3 tonn/ano a 5 tonn/ano e cerca de 1 tonp/ano a 14 tonp/ano, o que representa uma diminuição de cerca de 2% a 25% da carga do cenário antes de Setembro de

38 Tabela 3. Equivalentes Populacionais das ETAR que descarregam na bacia do Rio Arnóia e Real (Fonte: Águas do Oeste excepto as três últimas ETAR com dados do INSAAR). ETAR Equivalentes Populacionais (e.p.) Residente Indústria / Outros Total Azambujeira dos Carros Estorninho Casal Camarão Painho Algúber A dos Francos Rostos A dos Negros Gaeiras Carregal Óbidos Casais da Areia Casal dos Camarnais Quinta do Carvalhedo Sancheira Reguengo Grande Amoreira Vau Pó* Columbeira* Vermelha* Total * estas ETAR não fazem parte da gestão da Águas do Oeste e os dados utilizados correspondem população servida do INSAAR de 25. Tabela 4. Gamas de remoção de nutrientes adaptadas de Metcalf and Eddy (1991) de acordo com o tipo de tratamento. Tratamento Azoto Remoção (%) Fósforo Máxima Mínima Máxima Mínima Primário + lamas activadas de arejamento convencional 15% 4% 2% 4% Primário + lamas activadas de arejamento prolongado 2% 5% 2% 4% Primário + lamas activadas de arejamento prolongado + Remoção de azoto, 75% 97% 2% 4% Lagunagem + Remoção de Azoto* 75% 99% 1% 2% Leitos percoladores de alta carga. 15% 4% 17% 3% * para a remoção de fósforo no tratamento de lagunagem devido à falta de referência deste tipo de tratamento na bibliografia, foram assumidas remoções de fósforo equiparadas ao tratamento primário. 3

39 Tabela 5. Estimativa da carga anual das fontes pontuais de azoto e fósforo na bacia do Rio Arnóia e Real ETAR. ETAR Bacia e.p. Total Azoto Carga (ton/ano) Fósforo Máximo Mínimo Máximo Mínimo Azambujeira dos Carros Real Estorninho* Real Casal Camarão Real Painho Arnóia Algúber Arnóia A dos Francos Arnóia Rostos Arnóia A dos Negros Arnóia Gaeiras Arnóia Carregal Arnóia Óbidos Arnóia Casais da Areia Arnóia Casal dos Camarnais Arnóia Quinta do Carvalhedo Arnóia Sancheira Arnóia Reguengo Grande Real Amoreira Real Vau Real Pó Real Columbeira Real Vermelha Real TOTAL * esta ETAR não apresenta dados acerca do nível de tratamento pelo que foi assumido para o cálculo o pior cenário só com tratamento primário. Tabela 6. Carga de nutrientes à saída das ETAR com base nos dados de monitorização da Águas do Oeste. ETAR Bacia Azoto Carga (ton/ano) Fósforo Máximo Médio Mínimo Máximo Médio Mínimo A dos Negros Arnóia Gaeiras Arnóia Casais da Areia Arnóia Casal dos Camarnais Arnóia Quinta do Carvalhedo Arnóia Sancheira Real Reguengo Grande Real

40 6.1.2 Suiniculturas As cargas associadas às indústrias não ligadas foram estimadas a partir dos dados de e.p. das suiniculturas da região (dados da Águas do Oeste) e das capitações recomendadas pelas Guidelines. (12gN/6gCBO 5 e 2.5gP/6gCBO 5 e 6g CBO 5 /dia/equivalente Populacional). As unidades industriais consideradas foram as que não apresentavam informação de ligação à rede pública de saneamento e desse modo descarregam directa ou indirectamente para as linhas de água. Foram considerados dois cenários para o tratamento antes da descarga: i) sem tratamento (capitação de 12g de CBO 5 por suíno equivalente) e ii) com tratamento à saída das suiniculturas estimado pela Águas do Oeste (capitação de 1g de CBO 5 por suíno equivalente). Das cerca de 16 instalações de suinicultura identificadas na bacia do Rio Arnóia e Real, nos dados disponibilizados pela Águas do Oeste, cerca de 14 não apresentam ligação aos sistemas públicos de águas residuais. O resultado da estimativa das cargas descarregadas pelas suiniculturas é apresentado na Tabela 7. A carga descarregada entre os dois cenários varia quase uma ordem de grandeza. No cenário com a carga mais reduzida as descargas das suiniculturas (cerca de 36 tonn/ano e 8 tonp/ano) são da mesma ordem de grandeza que a descarga das ETAR (44 a 7 tonn/ano e 13 a 17 tonp/ano). Pelo contrário, no cenário da carga mais alta (suiniculturas sem tratamento antes da descarga) esta é quase uma ordem de grandeza superior às ETAR (42 tonn/ano e de 9 tonp/ano). Deste modo, as descargas das suiniculturas podem ter um peso importante no balanço de nutrientes da bacia e deve-se ter especial atenção na sua quantificação de modo a reduzir o grau de incerteza, uma vez que este irá interferir directamente nos resultados. Tabela 7. Estimativa da carga anual das fontes pontuais de azoto e fósforo na bacia do Rio Arnóia e Real Suiniculturas. Bacia nº suiniculturas não ligadas Azoto Carga (ton/ano) Fósforo Mínima Máxima Mínima Máxima Arnóia Real Total Fontes difusas As fontes difusas podem ter origem nas habitações não ligadas ao colector afluente às ETAR ou podem ser provenientes da exportação de nutrientes das zonas agrícolas e florestais da bacia. As cargas devidas à população residente em habitações não ligadas foram calculadas 32

41 com base nos dados do censo de 21 do INE ( As restantes fontes foram calculadas utilizando o modelo SWAT Fontes difusas de habitações não ligadas A partir da população não ligada a sistemas de águas residuais (dados do INE de 21) foram calculadas cargas pelas capitações recomendadas pelas Guidelines: para residências com fossas sépticas (3.1kg de azoto e.43 kg de fósforo por pessoa e por ano). A partir dos dados do INE estimou-se em 21 uma população residente na bacia do rio Arnóia e Real de cerca de 397 habitantes, sendo que cerca de 147 não apresentavam ligação a sistemas de águas residuais o que representa cerca de 37% da população total. Olhando para cada bacia específica, a população total estimada dentro da bacia do rio Arnóia é de cerca de 133 habitantes sendo a população não ligada de cerca de 65 (49% do total) e para a bacia do rio Real a população total cerca de 264 habitantes e a população não ligada de cerca de 82 (31% do total). As cargas estimadas para as fontes difusas de habitações não ligadas com base nos dados dos censos 21 e nas capitações da OSPAR foi para a bacia do Real de 29 tonn/ano e 4 tonp/ano e para a bacia de Arnóia de 2 tonn/ano e 3 tonp/ano. Estas cargas representam a mesma ordem de grandeza das descarregadas pelas ETAR para o azoto e cerca de metade para o fósforo Fontes difusas associadas ao uso do solo O modelo SWAT é um modelo de bacia hidrográfica que simula os caudais e o ciclo dos nutrientes com base em dados meteorológicos, de solos, uso do solo e de práticas agrícolas. O modelo SWAT divide a bacia em unidades hidrológicas (HRU Hydrologic Response Units) (Figura 21) de acordo com a topografia e as propriedades e o uso do solo. O modelo, inclui uma base de dados de práticas agrícolas standard, que pode ser usada na ausência de dados detalhados de práticas agrícolas que tem vindo a ser produzida por uma comunidade de milhares de utilizadores do modelo. Este modelo permite avaliar os impactes de alterações de culturas e de práticas agrícolas na exportação de nutrientes, mas também na contaminação dos aquíferos. 4 SWAT Soil Water Assessment Tool, ( modelo desenvolvido pelo United States Department of Agriculture para simular o impacte das práticas agrícolas na qualidade da água de uma bacia. 33

42 Figura 21. Definição das Unidades de Resposta Hidrológica do modelo SWAT para a bacia do Rio Arnóia e do Rio Real. Para a estimativa das fontes difusas as simulações do SWAT seguem a seguinte abordagem: Numa primeira fase o modelo é validado quanto à sua componente hidrodinâmica, comparando caudais simulados com valores medidos nas estações hidrométricas do INAG. Os parâmetros do modelo de qualidade da água são depois validados dentro da margem de incerteza própria de cada um deles, tendo em conta a comparação da abordagem das fontes e das cargas efectuada para a zona monitorizada das bacias, obtendo-se no final a estimativa das fontes difusas Dados de base As fontes dos dados usados no modelo SWAT incluíram estações de precipitação do INAG ( estações meteorológicas do Instituto de Meteorologia, carta de solos 1:1 compilada pelo European Soil Bureau (Gonçalves et al., 25), topografia publicada pela NASA, carta de ocupação de solo do Corine Land Cover 2 à escala 1:1 ( O mapa de coberto de solo utilizado pelo modelo SWAT é apresentado na Figura 22, e as áreas associadas a cada coberto e legenda dos cobertos na Tabela 8. A carta Corine 2 deu origem a este mapa onde se verifica que cerca de 45% da bacia apresenta culturas de pomar, vinhas ou olival seguindo-se as culturas anuais com cerca de 3% da área da bacia. O mapa de texturas de solos da bacia utilizado pelo SWAT, obtido a partir do mapa de solos do European Soil Bureau e de funções de pedotransferência (Saxton et al., 1986), é apresentado na Figura 23. Na Tabela 9 são apresentadas as áreas correspondentes às texturas de solo sendo que cerca de metade da bacia apresenta textura média (menos que 35% de argila e mais do que 15% de areia; mais do que 18% de argila se o teor de areia exceder 65%) e cerca de 3% da bacia textura fina (entre 35% e 6% de argila). 34

43 A aplicação do modelo SWAT e a quantificação da componente difusa das cargas na bacia do Rio Arnóia e Real será o principal factor a desenvolver futuramente. Figura 22. Uso de solo na bacia do Rio Arnóia e Real segundo a classificação do SWAT (tendo como base a carta CORINE 2). Tabela 8. Distribuição do coberto de solo por área na bacia do Rio Arnóia e Real segundo a classificação do SWAT. Coberto vegetal SWAT Coberto Área em km 2 Percentagem total da bacia ORCD Pomar/Vinha/Olival % AGRC Cultura anual de estação fria % FRSD Floresta-Caduca 44 11% PINE Pinheiro 33 9% URML AGRR Residência urbana média/baixa densidade Cultura anual de estação quente 13 3% 1 2% RNGE Prados 2 <1% UIDU Zona Industrial 2 <1% Total 385 1% 35

44 Figura 23. Texturas de solo na bacia do Rio Arnóia e Real obtidas a partir da carta de solos do European Soil Bureau. Tabela 9. Áreas das texturas de solo na bacia do Rio Arnóia e Real a partir da carta de solos do European Soil Bureau. Textura de Solo Área em km 2 Percentagem total da bacia Medium/Média % Fine/Fina % Coarse/Grosseira 64 17% Total 385 1% Resultados O trabalho desenvolvido até ao momento encontra-se na fase de validação da hidrodinâmica. Esta foi elaborada comparando o caudal medido nas estações hidrométricas da bacia (Gaeiras -17C/5H e Ponte Óbidos 17C/4H), ambas sobre o curso de água do rio Arnóia (ver Figura 19). O período de dados diários de caudal em Gaeiras é de Outubro de 1981 a Setembro de 1983 e em Ponte Óbidos de Outubro de 1982 a Setembro de Antes da validação foi verificada a consistência dos dados hidrométricos comparando o escoamento entre as duas estações e com estações hidrométricas de bacias próximas. As estações hidrométricas mais próximas encontram-se sobre a bacia do Tejo e apresentam áreas drenadas próximas das estações de Gaeiras e Ponte Óbidos (cerca de 1 km 2 ). As estações utilizadas foram Ponte Barbancho (18E/6H), Ponte Barnabé (19C/2H), Ponte Freiria (18E/1H) e Ponte Ota (19D/4H). A comparação de escoamento entre as estações é apresentada na Figura 24 e Figura 25 sendo utilizado unidades em mm de escoamento (quociente entre caudal medido a área drenada) de modo que os valores sejam comparáveis. 36

45 Escoamento Anual Escoamento (mm) Ponte Barbancho Ponte Barnabé Ponte Freiria Ponte Ota Gaeiras Ponte Obidos Ano Hidrológico Figura 24. Escoamento anual em mm nas estações da bacia do Rio Arnóia e Real (círculos) e na bacia do Rio Tejo (triângulos). Escoamento Mensal Mai-1979 Dez-1979 Jun-198 Jan-1981 Ago-1981 Fev-1982 Set-1982 Mar-1983 Out-1983 Abr-1984 Nov-1984 Jun-1985 Dez-1985 Jul-1986 Jan-1987 Ago-1987 Fev-1988 Set-1988 Abr-1989 Out-1989 Mai-199 Escoamento (mm) Ponte Barbancho Ponte Barnabé Ponte Freiria Ponte Ota Precipitacao Óbidos Gaeiras Ponte Obidos mês Figura 25. Escoamento mensal em mm nas estações da bacia do Rio Arnóia e Real (círculos) e na bacia do Rio Tejo (triângulos). É ainda apresentada a precipitação na estação meteorológica de Óbidos (tracejado vermelho). Na comparação ao nível anual (Figura 24) pode-se verificar que o escoamento na estação de Gaeiras apresenta a mesma evolução e valores que as estações hidrométricas da bacia do Tejo. Por outro lado, na estação de Ponte Óbidos o mesmo comportamento que as restantes estações também é evidenciado excepto para o ano hidrológico de (1984 no gráfico). Neste ano hidrológico o escoamento em Ponte Óbidos chega a ser o dobro do obtido nas restantes estações. Observando em mais pormenor este facto, ao analisar o escoamento mensal (Figura 25), é possível verificar que no ano hidrológico de (Outubro de 1984 a Setembro de 1985) o escoamento em Ponte Óbidos não segue o andamento ou os 37

46 valores das restantes. Para além disso, o escoamento medido nesta estação no mês de maior caudal do ano hidrológico de é superior à precipitação desse mês. Deste modo, a validação dos resultados do modelo foram feitas com os dados de caudal para os períodos em que é verificada consistência entre estações. A comparação entre o escoamento simulado pelo modelo SWAT e os dados de caudal das estações hidrométricas é mostrado na Figura 26 e Figura 27. Escoamento Anual Escoamento (mm) Ponte Barnabé Ponte Freiria Gaeiras Ponte Obidos Ponte Óbidos_SWAT Ano Hidrológico Figura 26. Comparação do escoamento anual em mm medido (linhas contínuas) e simulado pelo SWAT (linha tracejada). Escoamento nas estações do Rio Arnóia (círculos) e nas estações da bacia do Rio Tejo próximas (triângulos). Foi retirado o ano hidrológico de na estação de Ponte Óbidos por observadas inconsistências nos dados. Escoamento Mensal Escoamento (mm) Mai-1979 Dez-1979 Jun-198 Jan-1981 Ago-1981 Fev-1982 Set-1982 Mar-1983 Out-1983 Abr-1984 Nov-1984 Jun-1985 Dez-1985 Jul-1986 Jan-1987 Ago-1987 Fev-1988 Set-1988 Abr-1989 Out-1989 Mai-199 Ponte Barnabé Ponte Freiria Gaeiras Ponte Obidos Ponte Óbidos_SWAT mês Figura 27. Comparação do escoamento anual em mm medido (linhas contínuas) e simulado pelo SWAT (linha tracejada). Escoamento nas estações do Rio Arnóia (círculos) e nas estações da bacia do Rio Tejo próximas (triângulos). Foram retirados os períodos na estação de Ponte Óbidos que apresentavam inconsistências nos dados. 38

47 Em termos de valores mensais, a correlação obtida entre os dados de caudal da estação hidrométrica de Ponte Óbidos (retirando os períodos de inconsistência) e os valores simulados para a mesma estação foi de.8. A correlação obtida mostra que o modelo consegue representar o mesmo andamento dos dados o que é observado na Figura 27. Para a estação hidrométrica de Gaeiras a correlação entre os dados e a simulação foi de.84. Estes valores de correlação mensal são superiores aos obtidos por Fohrer, 21 (correlações de 71%) numa bacia na Alemanha (em Hesse) e por Reungsang, 25 (correlação de 73% no Iowa, EUA), também com o modelo SWAT. A eficiência do modelo (entre zero e um) é um parâmetro estatístico que mede o ajuste da simulação aos dados de campo quer em termos de correlação (mesmo andamento) quer em termos de desvio em relação aos dados. Para a estação de Óbidos a eficiência do modelo obtida para os valores mensais foi de.53 e para a estação de Gaeiras de.52. Após esta validação serão elaboradas as simulações de qualidade da água em dois cenários: (i) nas condições actuais de uso do solo e (ii) admitindo que toda a bacia está coberta de floresta. A diferença entre estes dois resultados dá a produção de nutrientes devida à acção antropogénica. Na hipótese de que a floresta tem uma gestão diminuta, a simulação só com floresta corresponde à situação pristina (daí resultando as fontes naturais, backgroud sources na terminologia anglo-saxónica) Carga animal na bacia do Rio Arnóia/Real As cargas de nutrientes de origem animal na bacia tanto podem ser directamente descarregadas nas linhas de água (principalmente em explorações intensivas) como podem permanecer no solo ficando sujeitas aos processos bioquímicos que aí decorrem (mineralização da matéria orgânica, volatilização do azoto, etc.), até atingirem finalmente os aquíferos e a rede de drenagem. O primeiro destino é compreendido na análise das fontes pontuais e o segundo é implicitamente considerado na fertilização que o modelo SWAT aplica às culturas. Nesta secção, apresentam-se as cargas totais da produção animal na bacia do Rio Arnóia e Real de modo a compreender a sua importância, o que poderá ajudar a interpretar os resultados obtidos na estimativa das fontes. As cargas animais foram calculadas a partir da densidade animal dos RGA (INE, 1989; INE, 1999) e das capitações por animal (Ministério da Agricultura, 1997). As descargas na bacia do rio Arnóia e Real são cerca de 178 tonn/ano e 39 tonp/ano (Tabela 1), correspondendo a valores médios de 74 kgn/ha/ano e de 16 kgp/ha/ano. De salientar que os suínos são os maiores produtores com cerca de 7 tonn/ano e 2 tonp/ano, o que representa cerca de 4% da carga de azoto e cerca de 5% da carga de fósforo. Se compararmos com a estimativa da carga pontual associada às suiniculturas (ver Tabela 1), a carga pontual dos suínos é de cerca de metade do total aqui calculado o que sugere que cerca de metade da produção animal dos suínos se encontre em explorações intensivas. 39

48 Tabela 1. Distribuição das principais espécies animais, bem como o seu peso em termos de nutrientes na bacia do Rio Arnóia e Real de acordo com o RGA de Total Nº de Animais Ntotal (ton/ano) Bacia Total Azoto Ntotal/SAU (Kg/ha/ano) Ptotal (ton/ano) Fósforo Ptotal/SAU (Kg/ha/ano) caprinos coelhos equinos bovinos suínos aves ovinos Total Se a carga animal fosse distribuída uniformemente por toda a área da bacia daria uma carga de 74 kgn/ha/ano que está abaixo do limite de 17 kgn/ha/ano de fertilizante orgânico permitido em zonas vulneráveis (Directiva dos Nitratos). É de esperar que uma parte destes estrumes seja espalhada no terreno, e que outra seja descarregada nas linhas de água por explorações de carácter intensivo. Parte dos estrumes colocados no solo são mineralizados, sendo a maioria dos nutrientes assimilados pelas plantas 5. A componente não mineralizada é armazenada no solo na forma de matéria orgânica refractária e os nutrientes não consumidos pelas plantas são transportados para as linhas de água directamente ou através do aquífero. Os processos de mineralização, volatilização, nitrificação e desnitrificação, consumo pelas plantas e lixiviação são simulados pelo modelo SWAT. 6.3 Retenção Os nutrientes que chegam às linhas de água sofrem uma série de processos (assimilação pela vegetação, deposição do fósforo, volatilização do azoto, etc.) que resultam na retenção de uma parte. A maior percentagem desta retenção é mediada por agentes biológicos e por isso está directamente associada à extensão da superfície livre, através da qual estes assimilam energia do sol. A Guideline 9 apresenta uma relação empírica para estimar a retenção que foi obtida com base em dados de rios contidos num rectângulo com vértices na Áustria (a Sul), na Finlândia (a Norte e Este) e a França (a Oeste). Essa relação dá a retenção, R N,P, em função de: R = L * a F N, P N, P Equação 1 AS Onde R N,P é a retenção que ocorre no rio (ton/ano), L N,P é a carga de azoto ou fósforo transportada pelo rio (ton/ano), F é o caudal anual do rio (m 3 /ano) A S é a área de águas superficiais (m 2 ), e o a e o b (sempre negativo) são constantes empíricas (a=5.9 para o b 5 A matéria orgânica colocada no solo fica sujeita a processos complexos que incluem volatilização de amónia, desnitrificação de nitrato e processos de adsorção ao solo no caso do fósforo. Estes processos conjuntamente com o processo de mineralização são mediados por bactérias (muitas do tipo coliforme) cujo desenvolvimento depende da temperatura e humidade do solo e ainda das relações C:N:P. 4

49 azoto e a=13.3 para o fósforo, b=-.75 para o azoto e b=-.93 para o fósforo). Nesta relação a retenção é directamente proporcional à área de água superficial da bacia e inversamente proporcional ao caudal anual. As áreas de água das bacias foram obtidas através da estimativa presente na Guideline (a partir da área da bacia). Procedeu-se desta forma pois as áreas de água na bacia são muito pequenas (inferior a 1 km 2 pela estimativa) não aparecendo na interpretação da carta Corine Land Cover 2 ou na carta COS 9. O caudal foi obtido pela aplicação do modelo SWAT às bacias. A retenção nos rios estimada para a bacia do rio Arnóia e Real foi de cerca de 114 tonn/ano e de 17 tonp/ano. 6.4 Carga no rio O cálculo da carga no rio (o Método das Cargas) é feito com base em séries temporais longas de monitorização (caudais e concentrações). A produção destas séries é um dos objectivos dos programas de monitorização regulares, implementados pelas autoridades ambientais (em Portugal pelas CCDR e/ou pelo INAG). Estas séries temporais permitem avaliar cargas fazendo hipóteses simplificativas sobre (i) a variabilidade no intervalo de tempo entre duas amostras e (ii) admitindo que a concentração é uniforme na secção, mas não permitem identificar as origens das cargas calculadas. A finalidade deste método é por conseguinte complementar o método das fontes descrito acima. As dificuldades da logística e os custos associados à obtenção destas séries temporais longas são elevados e por conseguinte estas séries estão disponíveis em poucas estações. A quantificação das cargas foi possível na bacia do Rio Arnóia e Real usando dados de nutrientes das estações do INAG de Ponte Óbidos (bacia do rio Arnóia) e Sobral da Lagoa (bacia do rio Real) Figura 28. A estação de Rio Arnóia encontra-se a jusante das duas anteriores e já apresenta influência de maré. Como também apresenta influência da Lagoa e não só dos rios, esta última estação não foi utilizada para o cálculo das cargas provenientes dos rios. A zona monitorizada, onde se podem comparar as abordagens das fontes e das cargas (ver secção 6), fica definida para a área que drena para a estação de Ponte Óbidos na bacia do rio Arnóia e para área que drena para Sobral da Lagoa na bacia do rio Real (Figura 29). As três estações de qualidade da bacia apresentam séries temporais de concentrações mensais de azoto total, amónia, nitrato, nitrito e de fósforo total. Os dados de azoto total estão disponíveis de Outubro de 21 a 26, amónia, nitrato e nitrito de Janeiro de 1996 a 26, e fósforo total a nível mensal de 1996 a 26 nas estações de Sobral da Lagoa e Ponte Óbidos e de 21 a 26 na estação de Rio Arnóia. Assim, as concentrações de azoto total foram obtidas para os anos hidrológicos de 21 a 25. As concentrações de fósforo total foram obtidas para os anos hidrológicos de 1996 a 25. A Guideline 7 sugere que a amostragem seja feita de acordo com o Principles of the Comprehensive Study on Riverine Inputs and Direct Discharges do RID monitoring programme com base em dados de azoto total e fósforo total. De acordo com o RID a estação de amostragem deve estar localizada num ponto por onde passem pelo menos 9% 41

50 dos nutrientes produzidos na bacia. O conjunto das três estações de qualidade da bacia do Rio Arnóia e Real monitorizam praticamente a totalidade da bacia. A estação de Rio Arnóia é já próxima da Lagoa de Óbidos e apresenta influência da maré, pelo que para o cálculo da carga transportada dos rios para a Lagoa, os dados de qualidade das estações de Ponte Óbidos no Rio Arnóia e Sobral da Lagoa no Rio Real, são as mais indicadas. Figura 28. Estrutura de monitorização da bacia do Rio Arnóia e Real rede de qualidade de água superficial (laranja) e rede hidrométrica (verde) (Fonte: INAG). Figura 29. Zonas monitorizadas da bacia do Rio Arnóia e Real segundo a aplicação das Guidelines da OSPAR.. 42

51 Os dados de azoto total nas três estações de monitorização da bacia são apresentados na Figura 3 (que apresenta também a estação do Rio da Cal, estação de qualidade na bacia do Rio da Cal). Esta figura mostra que as concentrações de azoto total anteriores a Setembro de 25 foram superiores às concentrações observadas após este período, principalmente para a estação do Rio da Cal (acima de 2 mg/l antes, e por volta de 5 mg/l depois). A estação de Sobral da Lagoa e Rio Arnóia na bacia do Rio Arnóia e Real mostra que foram medidos valores acima de 2 mg/l antes de Setembro de 25, e sistematicamente em torno de 1 mg/l depois. O mesmo comportamento é evidenciado nas concentrações de amónia (Figura 31), em que na estação do Rio da Cal as concentrações antes de Setembro de 25 ultrapassam frequentemente os 3 mgn/l e na estação de Sobral da Lagoa variam entre 1-2 mgn/l. Após este período todas as estações apresentam valores abaixo dos 1mgN/l. A Figura 32 apresenta dados de fósforo total para as mesmas estações e mostra que o comportamento é semelhante ao descrito anteriormente. Este comportamento está decerto relacionado com a entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho, cujo início se deu em Setembro de 25. Desde esta altura, três das ETAR mais importantes, a ETAR de Caldas das Rainhas (bacia no Rio da Cal) e ETAR de Óbidos e Carregal do Sal (bacia do Rio Arnóia e Real), passam a descarregar no mar por meio do exutor submarino. 7 6 Azoto Total Óbidos Ponte Óbidos Sobral Lagoa Rio Arnóia BM Rio da Cal BM Concentração mgn/l Data Figura 3. Concentrações de azoto total nas três estações de monitorização de qualidade da água superficial na bacia do Rio Arnóia e Real e na estação do Rio da Cal (Fonte: INAG). 43

52 Concentração mgn/l Amónia Óbidos Ponte Óbidos Sobral Lagoa Rio Arnóia PM Rio Arnóia BM Rio da Cal PM Rio da Cal BM Data Figura 31. Concentrações de amónia (em mgn/l) nas três estações de monitorização de qualidade da água superficial na bacia do Rio Arnóia e Real e na estação do Rio da Cal (Fonte: INAG) FósforoTotal Óbidos Ponte Óbidos Sobral Lagoa Rio Arnóia BM Rio da Cal BM Concentração mgp/l Data Figura 32. Concentrações de fósforo total nas três estações de monitorização de qualidade da água superficial na bacia do Rio Arnóia e Real e na estação do Rio da Cal (Fonte: INAG). Os caudais medidos dentro da bacia do Rio Arnóia e Real são referentes às estações representadas na Figura 28 (Óbidos, Ponte Óbidos e Gaeiras), todas na bacia do Rio Arnóia. Na estação de Óbidos os dados de caudal diário são referentes ao período de Outubro de 1977 a Setembro de 198. Para a estação de Ponte Óbidos o período de dados é de Outubro de 1982 a Setembro de 199 e para a estação de Gaeiras de Outubro de 1981 a Setembro de Deste modo, só em Ponte Óbidos existem dados de qualidade e de caudal na mesma estação, mas o período de dados de caudal não coincide com o período de dados de qualidade. O período de dados de caudal nas restantes estações também não coincide com o período de dados de qualidade. Assim, os caudais necessários para cálculo das cargas nas estações de qualidade serão obtidos com o modelo hidrológico validado nas estações de caudal para o período com dados. A validação hidrodinâmica do modelo SWAT é apresentada na secção permitindo verificar o ajuste entre os dados de campo e os resultados do modelo. O modelo validado 44

53 para o período de referência com dados de caudal permite estimar o caudal para o período dos dados de qualidade e calcular as cargas no rio. Assim, a carga média anual estimada na estação de Ponte Óbidos para o período do ano hidrológico de a foi de 136 tonn/ano e 27 tonp/ano. Para a estação de Sobral da Lagoa foi de 325 tonn/ano 56 tonp/ano. 6.5 Trabalho futuro A aplicação das Guidelines Harpnut da OSPAR está ainda incompleta faltando ajustar a componente difusa da qualidade da água e assim obter as cargas difusas das bacias. A conclusão dessas tarefas, permitirá comparar a abordagem das fontes e das cargas para as zonas monitorizadas das bacias e validar a aplicação das Guidelines. Com a aplicação validada será possível caracterizar a dinâmica de nutrientes na bacia quantificando e distinguindo a sua origem. Das componentes já calculadas, as suiniculturas apresentam um peso significativo nas descargas pontuais e possivelmente também na produção total de nutrientes da bacia. Como a diferença entre a estimativa das descargas das suiniculturas com e sem tratamento é de uma ordem de grandeza, a definição mais precisa da existência de tratamento e do grau de tratamento permitirá adequar melhor a estimativa à realidade e deverá ser discutido em conjunto com a Águas do Oeste. Uma vez validada a aplicação para a bacia do Rio Arnóia e Real, o conhecimento adquirido acerca do seu funcionamento poderá facilitar a elaboração e validação de hipóteses e definir, necessidades futuras para colmatar faltas de dados na aplicação às restantes bacias afluentes à Lagoa que apresentam menor disponibilidade de dados para o cálculo da carga no rio e para a validação do modelo SWAT. 45

54 II LAGOA DE ÓBIDOS 7 RESULTADOS DA MONITORIZAÇÃO NA COLUNA DE ÁGUA No programa de monitorização da Lagoa de Óbidos realizaram-se campanhas sazonais que envolveram a medição de grandezas físicas, químicas e biológicas relevantes na avaliação da qualidade da água e dos processos biogeoquímicos. As grandezas químicas e biológicas foram aplicadas na perspectiva da Directiva Quadro da Água visando avaliar o estado ecológico do ecossistema. Os nutrientes e a Clorofila-a serão, ainda, objecto de descrição no capítulo de modelação ecológica. 7.1 Amostragem clássica São apresentados e discutidos no presente relatório os resultados mais relevantes no que concerne ao objectivo do projecto, tendo-se analisado os resultados obtidos ao longo das campanhas de monitorização desde Outubro de 24 a Dezembro de 27, nos pontos que são comparáveis. Face às alterações ocorridas ao longo deste trabalho, só são comparados os resultados obtidos nas estações AO#2, AO#4 e AO#5 e em baixa-mar. Deste modo, são apresentadas as principais conclusões referentes a cada conjunto de parâmetros monitorizados: físico-químicos, nutrientes e Clorofila-a, níveis de metais na fracção dissolvida e particulada e microbiológicos Salinidade, temperatura, ph, turbidez, SST e oxigénio dissolvido A variação sazonal e inter-anual da temperatura, salinidade, SST, oxigénio dissolvido e ph nas estações AO#2, AO#4 e AO#5 entre Outubro 24 e Dezembro 27 encontra-se representa na Figura 33. Os valores de temperatura e salinidade variaram de forma idêntica nos três locais, com mínimos em Março de 24 e Janeiro de 26. O local AO#2 apresentou temperaturas mais baixas, devido à maior proximidade do mar. Pelo contrário, a estação AO#4, situada numa zona menos profunda e com menor circulação da água, registou temperaturas ligeiramente mais elevadas. A salinidade apresentou um padrão inverso ao da temperatura, com valores mais baixos na estação AO#4; devido ao seu afluente (Rio da Cal). Apesar do braço do Bom Sucesso apresentar também um afluente de água doce (Vala do Bom Sucesso) e estar sob influência das descargas do Rio Arnóia/Real, as salinidades foram mais elevadas do que as registadas no braço da Barrosa. Um aspecto interessante, são os valores de salinidade registados na estação AO#4 no Verão de 26, que foram superiores a 36 % º, devido ao processo de evaporação. Este efeito foi mais evidente nessa estação devido à baixa profundidade do local. Apesar da representação dos sólidos suspensos totais (SST) desde o início do programa de monitorização, a sua interpretação será baseada apenas nos dados obtidos desde Outubro de 25, devido a uma mudança de metodologia face ao período anterior. Os teores em SST foram menores na estação AO#2 e superiores na estação AO#4. Foi registada uma excepção no mês de Julho de 26, em que a estação AO#5 apresentou valores mais elevados. Os períodos de Verão, Outono e Inverno apresentaram os valores mais elevados de SST nos 3 46

55 locais. Vários factores contribuíram para esses máximos, nomeadamente biológicos (maior produção primária) e hidrológicos (maiores caudais). Os teores em oxigénio dissolvido apresentaram uma mesma tendência nos 3 locais, com aumentos em todos os períodos de primavera (Maio-5, Maio-6, Abril-7). Os valores mais baixos foram registados nas últimas 3 campanhas de amostragem na estação AO#4. Como essas campanhas foram realizadas durante a manhã, os valores indicam um consumo nocturno de oxigénio. Os dados de ph aparentemente aumentaram do Outono (Outubro 5, 6, 7) para as campanhas seguintes. 3 Temperatura (º C) AO#2 AO#4 AO#5 5 4 Salinidade AO#2 AO#4 AO#5 SST (mg/l) AO#2 AO#4 AO#5 47

56 O 2 (%) AO#2 AO#4 AO# AO#2 AO#4 AO#5 ph 8 7 Figura 33. Variações sazonais e inter-anuais da temperatura, salinidade, SST, oxigénio dissolvido e ph nas estações AO#2, AO#4 e AO#5 entre Outubro 24 e Dezembro Nutrientes e Clorofila-a Os resultados obtidos para os nutrientes e Clorofila-a foram discutidos segundo diferentes abordagens. Fez-se uma análise da variação sazonal e inter-anual com o objectivo de explicar a variabilidade ao longo do ano. Para complementar esta análise avaliou-se ainda o estado trófico e calculou-se a razão de Redfield. Os resultados obtidos são discutidos neste apartado Variação sazonal e inter-anual A Figura 34 apresenta as variações sazonais e inter-anuais dos nutrientes e Clorofila-a quantificados na coluna de água entre Outubro de 24 e Dezembro de 27. Os resultados apontam para: (i) Teores mais elevados de nutrientes (amónia, fosfato e silicatos) e Clorofila-a na estação AO#4. Este padrão espacial não foi observado para os nitratos, que apresentou valores mais ou menos idênticos nos três locais; (ii) Teores de amónia mais elevados na estação AO#4 em Março de 25, Outubro de 24, 25 e 26, e Dezembro de 27. Estas amostragens corresponderam aos períodos de maior precipitação (Figura 35), indicando uma entrada de amónia no sistema lagunar pelo Rio da Cal; 48

57 (iii) Os teores de nitrato apresentaram em todas as estações, dois picos nas concentrações (Janeiro de 26 e outro Outubro de 26), coincidentes com os picos observados na amónia. Estes valores mais elevados estão associados aos períodos de maior caudal e aos processos que ocorrem na coluna de água. Numa primeira fase a amónia é convertida em nitritos (NO 2 ) e numa segunda fase (através de outro tipo de bactérias nitrificantes) os nitritos são convertidos em nitratos (NO 3 ); (iv) Os teores de nitrito apresentaram uma variação sazonal idêntica à observada para a amónia, como consequência das reacções que ocorrem na coluna de água. (v) Os silicatos aumentaram em Outubro de 25 e 26, Maio 26 e Dezembro de 27. Este nutriente tem uma dupla origem: orgânica e inorgânica. No primeiro caso, é um importante componente das frústulas de diatomáceas. No segundo caso, como constituinte de areias, e desta forma terão uma entrada na lagoa durante os períodos de maior precipitação; (vi) Os fosfatos parecem ter uma origem distinta dos restantes nutrientes, não apresentando uma variação sazonal característica, uma vez que valores mais elevados foram registados nos períodos mais quentes. Destaca-se o valor obtido na campanha de Maio de 25, o qual aparenta ser um ponto que se desvia do normal, acabando por não ser representativo. Os resultados obtidos apontam para a sua remobilização dos sedimentos para a coluna de água, como evidenciado pelos ciclos dia/noite no braço da Barrosa. Estes resultados foram apresentados e discutidos no relatório sobre variações na qualidade da água em 24 horas, entregue à Águas do Oeste S.A. (vii) A Clorofila-a apresentou uma variação anual e inter-anual, mostrando um sistema dinâmico, com a ocorrência de vários picos ao longo do ano. Pela intensidade dos mesmos, é possível visualizar um padrão sazonal na dinâmica do fitoplâncton, caracterizado por aumentos de biomassa no início da Primavera/Verão e Outono. Este comportamento é concordante com o documentado na literatura. Para além da variação sazonal característica do fitoplâncton, um aspecto interessante, são os valores de fitoplâncton registados na estação AO#4 em Janeiro de 26, que foram da ordem dos obtidos em Outubro de 25. Este resultado é consequência do excesso de nutrientes que existe no braço da Barrosa, uma vez que existem nutrientes disponíveis para serem consumidos, embora nesta altura do ano exista menos luz solar disponível. 49

58 6 5 AO#2 AO#4 AO#5 NH 4 + (µm) AO#2 AO#4 AO#5 NO 3 - (µm) AO#2 AO#4 AO#5 NO 2 - (µm) AO#2 AO#4 AO#5 Si(OH) 4 (µm)

59 2 15 AO#2 AO#4 AO#5 PO 4 3- (µm) 1 5 Chl a (µg L -1 ) AO#2 AO#4 AO#5 Figura 34. Variações sazonais e inter-anuais da concentração de amónia, nitrato, nitrito, fosfato, silicatos e Clorofila-a nas estações AO#2, AO#4 e AO#5 entre Outubro 24 e Dezembro Caudal dos principais afluentes à Lagoa de Óbidos: 24 a 27 Rio Arnóia/Real Rio da Cal Vala do B.Suc. Caudal (m 3 /s) Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan_6 Mai_6 Jul_6 Out_6 Nov_6 Dez_6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 Figura 35. Variações sazonais e inter-anuais do caudal nos principais afluentes à Lagoa de Óbidos entre Outubro 24 e Dezembro Razão de Redfield Os principais factores limitantes do crescimento do fitoplâncton são a luz, os nutrientes e a temperatura. No caso da Lagoa de Óbidos, para além destes factores, não se pode menosprezar a influência que o elevado tempo de residência nas áreas interiores, poderá ter no crescimento do fitoplâncton. Com o objectivo de avaliar os nutrientes limitantes na Lagoa 51

60 de Óbidos, foi calculada a Razão de Redfield para cada estação de amostragem (Figura 36) entre 24 e 27. Segundo a Razão de Redfield, na composição química do fitoplâncton as proporções atómicas existentes entre carbono, azoto e fósforo devem obedecer a uma razão constante, C:N:P = 16:16:1 6. Isto significa que, o fitoplâncton para crescer precisa de 16 átomos de azoto para 1 de fósforo. Se a razão N:P for superior a 2, diz-se que existe limitação por fósforo, caso seja inferior existe limitação por azoto. Considera-se como nutriente limitante, aquele que tende a ser mais escasso, ou seja que tende a ser a esgotarse primeiro. De um modo geral, podemos dizer que, o nutriente limitante na Lagoa de Óbidos durante todo o ano, é o azoto. Um aspecto particularmente interessante é que essa limitação se agrava nos períodos mais quentes do ano. De facto, os valores de N:P diminuíram em Maio 25, Julho 26 (com excepção da estação AO#2) e Julho de 27. Este resultado aponta uma vez mais para a remobilização do fósforo dos sedimentos para a coluna de água, como um processo fulcral na Lagoa de Óbidos, com efeitos ao nível do desenvolvimento do fitoplâncton. Este processo é dependente da temperatura, como referido por diversos autores e está associado à degradação da matéria orgânica Razão de Redfield AO#2 AO#4 AO#5 N:P 8 4 Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 Figura 36: Razão de Redfield para todos os locais de amostragem, ao longo das campanhas efectuadas no programa de monitorização Aplicação de critérios de avaliação do nível trófico A Figura 37 e Figura 38 comparam os valores de nutrientes e Clorofila-a encontrados ao longo deste período de amostragem com os critérios estabelecidos por Wasmund e colaboradores (21) e Crouzet et al. (1999), respectivamente. Utilizou-se esta abordagem de forma a classificar o nível trófico dos 3 locais amostrados. O primeiro critério baseia-se em médias anuais de Clorofila-a e médias sazonais (Inverno) de DIN 7 (dissolvid inorganic nitrogen ou formas inorgânicas de azoto) e fosfatos (PO 3-4 ) (Tabela 11). O segundo critério 3- tem por base as medias anuais dos níveis de nitrito+nitrato e PO 4 (Tabela 12). É importante salientar que esta abordagem para ter alguma credibilidade necessita de um 6 Para calculo da razão N:P devem ser apenas considerados os compostos inorgânicos azotados (amónia, nitrato e nitrito) e fosfatados (fosfato). 7 O DIN inclui a amónia, o nitrato e o nitrito. 52

61 grande número de dados, obtidos ao longo de vários anos. Por conseguinte, esta é a primeira vez que a apresentamos num relatório final. Tabela 11. Classificação segundo Wasmund (21). Classificação segundo Wasmund (21) Chl a (mg/m 3 ) * DIN (µmol/l) ** PO 4 3- (µmol/l) *** oligotrophic <.8 <.2 <.2 mesotrophic eutrophic politrophic >1 >6 >3 *média anual **média de inverno *** média de inverno Tabela 12. Classificação segundo Crouzet (1999). Classificação segundo Crouzet (1999) NO 3 - +NO 2 - (µmol/l) * PO 4 3- (µmol/l) * good <6.5 <.5 fair poor bad >16 >1.1 *médias anuais De acordo com o critério de Wasmund e colaboradores, as estações localizadas no braço da Barrosa e Bom-Sucesso apresentam um nível trófico mais elevado, sempre superior ao eutrófico. Já de todos os anos analisados, o mais problemático parece ter sido o ano de 26, dado que todas as estações foram classificadas como eutróficas de acordo com os teores em DIN ( dissolved inorganic nitrogen ) e fosfatos. Destaca-se a estação AO#5, a qual foi mesmo classificada como politrófica para os teores em DIN em 26. No ano de 27, dá-se especial destaque para o teor de fosfatos na estação AO#4, cujo nível de classificação foi politrófico. Para além da contribuição do Rio da Cal com fosfatos, cujos resultados foram apresentados na secção que analisa os rios afluentes, a remobilização deste nutriente dos sedimentos para a coluna de água devido às condições de anóxia, também acaba por ter papel importante na qualidade da água do braço da Barrosa. Estas duas fontes distintas, terão contribuído para que fosse atribuída a classificação supra-mencionada à estação localizada no Braço da Barrosa Quanto à Clorofila- a, a estação que mais se evidencia em termos do nível trófico ao longo dos três anos de amostragem é a estação do braço da Barrosa (AO#4). Seguida desta estação, aparece a estação do braço do Bom Sucesso, em termos de um nível trófico elevado. Estes resultados sinalizam condições mais deterioradas nas zonas interiores da lagoa, nomeadamente nos braços. De facto, é neste locais que ocorrem os blooms de macroalgas, uma vez que aliado aos elevados tempos de residência destes locais (na ordem das 3 semanas) existem também nutrientes disponíveis para serem consumidos. Como conclusão final podemos dizer que perante este critério de classificação, destaca-se a estação AO#4, em termos de nível trófico mais elevado, de acordo com a maior parte dos parâmetros considerados para esta classificação. Pelo contrario, a estação AO#2 apresenta um nível trófico baixo quando comparado com anterior. Estes resultados reflectem as 53

62 condições peculiares a que se encontra sujeito o braço da Barrosa, nomeadamente as cargas de amónia e fosfato que continuam a afluir ao braço da Barrosa por parte do Rio da Cal, os elevados tempos de residência e menor circulação de água e os processos associados à remobilização de determinados nutrientes, mais em particular fosfato, dos sedimentos para a coluna de água. O conjunto destes factores, implicam que a melhoria em termos de qualidade da água no braço da Barrosa, seja lenta. Wasmund classification criteria (21) 12 1 DIN AO#2 AO#4 DIN (µm) 8 6 AO#5 Polytrophic >6 4 2 Eutrophic > Fosfato PO 4 3- (µm) 3 2 Polytrophic >3 1 Eutrophic Clorofila a Chl a (µg L -1 ) 6 4 Eutrophic Mesotrophic Figura 37. Média sazonais de DIN (µm) e PO4 3 - (µm) e médias anuais de Clorofila-a (µg L -1 ) na coluna de água em 3 estações da Lagoa de Óbidos nos anos de 25, 26 e 27. O critério de Crouzet identifica o ano de 26 como particularmente problemático no que respeita os níveis de nitratos e nitritos. Os fosfatos apontam para uma má qualidade da água nas áreas interiores em todos os anos de amostragem, mais evidente no braço da Barrosa. Este resultado é reflexo das pressões externas a que se encontram sujeitas as áreas mais interiores da lagoa, uma vez que sofrem um impacto maior em termos das cargas de 54

63 nutrientes que afluem à lagoa. Por outro lado estas áreas, reúnem as condições essenciais em termos físicos e biológicos para levar à ocorrência de blooms de fitoplâncton e macroalgas. A entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho removeu os efluentes tratados da lagoa, tendo sido transferidos para o mar. Porém, e de acordo com os critérios aplicados a estes três anos de trabalho de monitorização, não foi ainda possível notar qualquer melhoria em termos de nível trófico. Pontualmente, os valores de nutrientes azotados foram superiores em 26, o que poderá dever-se a uma maior precipitação. A melhoria no nível trófico em determinadas zonas da lagoa, em particular no braço da Barrosa, prevê-se que seja um processo lento. Apesar da remoção das cargas da lagoa, temos ainda que considerar o contributo das descargas não controladas e escorrências dos campos agrícolas que continuam a introduzir nutrientes no sistema. Para além das fontes externas de nutrientes, temos também as fontes internas, cuja evidência destas é maior no braço da Barrosa, uma vez que nos períodos mais quentes a remobilização de fosfatos dos sedimentos acaba por ser um processo relevante na qualidade da água do braço da Barrosa. Crouzet classification criteria (1999) NO NO 2 - (µm) Nitrate+Nitrite AO#2 AO#4 AO#5 Bad >16 Poor Fair Fosfato PO 4 3- (µm) Bad > 1.1 Figura 38. Média anuais de DIN (µm) e PO4 3 - (µm) na coluna de água em 3 estações da Lagoa de Óbidos nos anos de 25, 26 e

64 7.1.3 Carbono e Azoto na matéria particulada em suspensão Na Figura 39 apresenta-se a variação dos teores de carbono e azoto orgânicos na fracção particulada na coluna de água da Lagoa de Óbidos entre Outubro de 25 e Dezembro de 27. Os teores nos 3 primeiros meses de amostragem não são apresentados, em virtude de alguns problemas técnicos que surgiram nesse período. Apesar disso, os dados são informativos, evidenciando uma natureza mais orgânica das partículas colhidas no Braço da Barrosa (AO#4) e uma flutuação sazonal dessa composição. Verificou-se uma diminuição dos teores em carbono e azoto orgânicos nos períodos mais quentes dos anos de 26 (Julho) e 27. Este é um período de menor produção primária, que sucede o consumo dos nutrientes na coluna de água. Curiosamente, foram também observados mínimos em Dezembro de 27, aquando de grande disponibilidade em nutrientes. De forma a explicar as variações sazonais encontradas foram procuradas correlações entre os teores de DIN e o carbono e azoto orgânico na estação AO#4. Foi seleccionada este local, por representar a área mais crítica da lagoa, como sugerido pelos índices de classificação..6 AO#2 AO#4 AO#5 Corg (%).4.2. Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7.12 AO#2 AO#4 AO#5 Norg (%).8.4. Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 Figura 39. Concentrações de carbono de azoto orgânico particulados na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 25 e Dezembro de 27. Retirando os mínimos de carbono orgânico e azoto da correlação (pontos a preto) foram encontradas correlações significativas entre os teores de carbono e azoto na estação 4 e as concentrações de DIN. Estes resultados sugerem que os teores de DIN têm um papel importante na produção primária. Contrariamente os fosfatos não são tão importantes, dado que não se observou uma correlação significativa. 56

65 .6 AO#4.12 AO#4 C org (%).4.2 R 2 =.93 N org (%).8.4 R 2 = DIN (µm) DIN (µm).6 AO#4.12 AO#4 C org (%).4.2 N org (%) PO 4 3- (µm) PO 4 3- (µm) Figura 4. Correlações entre carbono de azoto orgânico particulados e DIN e fosfatos na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 25 e Dezembro de Metais nas fracções dissolvida e particulada Num sistema aquático podem considerar-se três compartimentos com processos diferentes de retenção de metais: os organismos, a coluna de água e o sedimento. Na coluna de água podem ser subclassificadas duas matrizes diferentes, denominadas operacionalmente por fracção dissolvida e fracção particulada. Considera-se como fracção dissolvida aquela que atravessa um filtro de.45 µm, correspondendo as partículas retidas no filtro à fracção particulada. A absorção/adsorção dos metais às partículas depende do tamanho destas, da sua natureza, e em particular do seu conteúdo orgânico. Considera-se que o material em suspensão é responsável pelo transporte e distribuição dos contaminantes no meio aquático. Apesar das baixas concentrações de metais geralmente observadas na fracção dissolvida, a sua determinação é importante para avaliar a disponibilidade para os organismos. A análise dos resultados de Níquel (Ni), Cobre (Cu) e Cádmio (Cd) na fracção dissolvida, apresentados a título ilustrativo (Figura 41). Na Figura 42 apresentam-se as concentrações dos mesmos metais referidos anteriormente em função da salinidade. Os resultados obtidos apontam para o seguinte: (viii) Os níveis de Ni, Cu e Cd dissolvidos baixos, indicando uma reduzida contaminação por metais na Lagoa de Óbidos ao longo desta longa escala de amostragem. Os teores de metais dissolvidos variaram ao longo do gradiente de salinidade (Figura 42), mas não foi possível distinguir um local com teores consistentemente mais elevados. Apenas pontualmente os teores de Ni e Cu foram mais elevados na estação AO#4 na Primavera (Maio 25 e Abril 27). Os teores de Cd não apresentaram nenhum padrão. 57

66 1..75 AO#2 AO#4 AO#5 Ni (µg L -1 ) Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 Cu (µg L -1 ) AO#2 AO#4 AO#5. Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 Cd (ng L -1 ) AO#2 AO#4 AO#5 Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 Figura 41. Concentrações de níquel, cobre e cádmio dissolvido na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 24 e Dezembro de 27. Ni (µg L -1 ) AO#2 AO#4 AO#5 Cu (µg L -1 ) AO#2 AO#4 AO# Salinidade Salinidade 58

67 Cd (ng L -1 ) AO#2 AO#4 AO# Salinidade Figura 42. Concentrações de Níquel, Cobre e Cádmio dissolvido na Lagoa de Óbidos em função da salinidade. Na Figura 43 apresentam-se as concentrações de Manganês (Mn), Cádmio (Cd) Cobre (Cu) e Níquel (Ni) particulado em função de alumínio na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 24 e Dezembro. De um modo geral, podemos dizer que os teores em Al nas partículas em suspensão não apresentaram qualquer padrão espacial ou temporal. Apenas pontualmente as partículas da estação AO#4 apresentaram um maior enriquecimento em Al, face às outras estações. No entanto, não foram encontradas correlações significativas entre as concentrações de Mn, Cu, Ni e Cd nas partículas em suspensão e os teores em Al. Por conseguinte, ao contrário dos resultados apresentados no relatório da caracterização das variações de 24 horas, os teores de metais não foram normalizados para o Al. Deste modo os valores apresentados dizem respeito aos valores obtidos, sem estarem normalizados com o Al. Os resultados obtidos na fracção particulada para o Alumínio (Al), Níquel (Ni), e Cádmio (Cd) são apresentados na Figura 44. Optou-se por apresentar estes elementos por serem os que apresentaram um padrão sazonal. De facto, encontraram-se teores mais elevados destes elementos em Maio de 26 e Julho de 27 o que sugere a sua remobilização dos sedimentos para a coluna de água, como posteriormente comprovado em observações dia/noite Verão7 AO#2 AO#4 AO# AO#2 AO#4 AO#5 Mn (µg g -1 ) Cd (µg g -1 ) Al (%) Al (%) 59

68 1 AO#2 AO#4 AO#5 6 AO#2 AO#4 AO#5 Cu (µg g -1 ) 5 Ni (µg g -1 ) Al (%) Al (%) Figura 43. Concentrações de Manganês (Mn), Cádmio (Cd) Cobre (Cu) e Níquel (Ni) particulado em função de alumínio na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 24 e Dezembro de AO#2 AO#4 AO#5 Al (%) 3 Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 Ni (µg g -1 ) AO#2 AO#4 AO#5 Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 Cd (µg g -1 ) AO#2 AO#4 AO#5. Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 Figura 44. Concentrações de Alumínio, níquel e cádmio particulado na Lagoa de Óbidos nas campanhas realizadas entre Outubro de 24 e Dezembro de 27. 6

69 7.1.5 Microbiologia Bactérias Coliformes Na Figura 45 são apresentados os valores de Bactérias Coliformes Termotolerantes, para as estações AO#2, AO#4 e AO#5 durante as campanhas efectuadas desde Outubro de 24 a Dezembro de 27. Optou-se por não representar graficamente a variação das Bactérias Coliformes, uma vez que este parâmetro não traz mais informação adicional. Por outro lado o parâmetro Bactérias Coliformes Termotolerantes é considerado melhor indicador de contaminação de esgotos urbanos e industriais. Em termos legais, os resultados obtidos para os parâmetros Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes, foram analisados de acordo com o decreto-lei aplicado ao uso de águas balneares (Anexo XV do Decreto-Lei 236/98 de 1 de Agosto de 1998) (Tabela 13), porque no período de Verão a Lagoa é frequentemente usada para a prática de banhos. Por conseguinte, as principais interpretações e conclusões são: (i) É visível uma influência clara da época das chuvas, verificando-se concentrações significativamente mais elevadas em todas as estações de amostragem nas campanhas realizadas após ocorrência de chuvas e/ou representativas dos meses de Inverno/Outono. Nas campanhas de Verão, foram exibidos apenas valores vestigiais de contaminação fecal como reflexo da mortalidade devido à radiação solar; (ii) Embora já não existam fontes pontuais a descarregar directamente para o Braço da Barrosa (nomeadamente a ETAR das Caldas da Rainha), a estação AO#4 foi aquela que exibiu sempre maiores valores de contaminação fecal, com excepção da campanha de Janeiro de 26 e Abril de 27. Os maiores valores podem estar associados a outras descargas não controladas na bacia do Rio da Cal ou à descarga do Rio Arnóia/Real. De facto, os resultados obtidos nas imediações do delta do Rio Arnóia/Real (estação AO#3) mostraram que são condicionados pela descarga deste afluente; (iii) De acordo com os limites definidos pela directiva aplicada a águas balneares, as análises efectuadas desde 24 (com excepção dos resultados de Janeiro de 26 na estação AO#4 e Outubro de 27 na estação AO#4 e AO#5) cumprem os valores máximos admissíveis (VMA). Tabela 13. Valores máximos recomendáveis (VMR) e valores máximos admissíveis (VMA) de acordo com o Anexo XV do Decreto-Lei Nº236/98 de 1 de Agosto de 1998 (uso de água balnear). Parâmetro Valor Limite (DL 236/98) VMR VMA Bactérias Coliformes 5 1 Bactérias Coliformes Termotolerantes

70 Bactérias Colif. Termot. vs Legislação de uso Balnear Out_4 Mar_4 Mai_4 Out_5 Jan_6 Mai_6 Jul_6 Out_6 Abr_7 Jul_7 Out_7 Dez_7 [Nº/1ml] VMA VMR AO#2 AO#4 AO#5 Figura 45. Bactérias Coliformes Termotolerantes na Lagoa de Óbidos desde Outubro de 24 a Dezembro de 27 em baixa-mar Enterococos e Escherichia Coli Os parâmetros Enterococos e Escherichia Coli, foram analisados segundo o Anexo I da Directiva 26/7/CE (em vigor em 215), a qual classifica a água para uso balnear como Excelente/Boa/Suficiente de acordo com os critérios apresentados na Tabela 14. Tabela 14. Classificação da qualidade da água para uso balnear (Excelente/Boa/Suficiente) de acordo com a Directiva 26/7/CE. Parâmetro Classificação Critério (Directiva 26/7/CE) Escherichia Coli Enterocos Excelente Boa Suficiente Excelente Boa Suficiente 95% das análises apresentarem valores inferiores a 25/1 ml 95% das análises apresentarem valores inferiores a 5/1 ml 9% das análises apresentarem valores inferiores a 5/1 ml 95% das análises apresentarem valores inferiores a 1/1 ml 95% das análises apresentarem valores inferiores a 2/1 ml 9% das análises apresentarem valores inferiores a 185/1 ml Tendo em consideração os critérios definidos de acordo com esta directiva, optou-se por apresentar as frequências cumulativas para os parâmetros referidos anteriormente (Figura 46). A frequência cumulativa é definida como o número de ocorrências de classes de uma determinada variável (neste caso Enterococos e Escherichia Coli), dividido pelo número total de amostras analisadas, vezes 1 (unidades em %). As frequências cumulativas foram calculadas para a estação AO#2, AO#4 e AO#5. A Figura 46 e Figura 47 mostra o número de ocorrências para as diferentes classes (barras de cores diferentes) e a respectiva percentagem acumulada (linha laranja). A análise da distribuição das frequências cumulativas para os Enterococos e Escherichia Coli apontam para o seguinte: (i) Na estação AO#2, verifica-se que no caso dos Enterococos cerca de 1% das análises efectuadas até à data apresentaram valores na classe de [-1]/1 ml, sendo a classificação obtida de Excelente. Na estação AO#4 verifica-se que 92% das análises 62

71 efectuadas até à data apresentam valores inferiores a [1-185]/1 ml, sendo a classificação obtida de Suficiente. Na estação AO#5, 1% das análises efectuadas até à data apresentaram valores inferiores a [1-185]/1 ml, sendo a classificação obtida de Suficiente; (ii) No caso dos Escherichia Coli verifica-se que na estação AO#2 cerca de 1% das análises efectuadas até à data apresentaram valores inferiores a 5/1 ml, sendo a classificação obtida de Boa. Na estação AO#4, 1% das análises apresentaram valores inferiores a [25-5]/1 ml, sendo a classificação obtida de Boa. Na estação AO#5, 9% das análises efectuadas apresentaram valores inferiores a 5/1 ml, sendo a classificação obtida de Suficiente. Distribuição das Frequências: AO#2 Enterococos Distribuição das Frequências: AO#4 Enterococos Frequência [% no Ano] Percentagem Cumulativa Frequência [% no Ano] Percentagem Cumulativa 1 [ -1] [ 1-185] 185 [ 185-2] > [ -1] [ 1-185] 185 [ 185-2] >2 5 1 Enterococos [Nº/1mL] Enterococos [Nº/1mL] Distribuição das Frequências: AO#5 Enterococos Frequência [% no Ano] [ -1] [ 1-185] 185 [ 185-2] >2 5 Enterococos [Nº/1mL] Percentagem Cumulativa Figura 46. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos desde Outubro de 24 a Dezembro de 27 na estação AO#2, AO#4 e AO#5 para o parâmetro Enterococos. 63

72 Distribuição das Frequências: AO#2 Escherichia Coli Distribuição das Frequências: AO#4 Escherichia Coli Frequência [% no Ano] Percentagem Cumulativa Frequência [% no Ano] Percentagem Cumulativa 1 [ -25] [ 25-5] 5 > [ -25] [ 25-5] 5 >5 1 1 E. Coli [Nº/1mL] E. Coli [Nº/1mL] Distribuição das Frequências: AO#5 Escherichia Coli Frequência [% no Ano] [ -25] [ 25-5] 5 >5 1 E.Coli [Nº/1mL] Figura 47. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos desde Outubro de 24 a Dezembro de 27 na estação AO#2, AO#4 e AO#5 para o parâmetro Escherichia Coli Salmonelas spp Percentagem Cumulativa Os resultados obtidos para o parâmetro Salmonelas spp., foram sempre negativos em todas as campanhas e pontos de amostragem, com excepção na campanha de Dezembro de 27, no ponto AO#4. Neste ponto, o qual está incluído no braço da Barrosa, foi detectada a presença de Salmonelas spp. Pensa-se que este resultado tenha sido um falso positivo, uma vez que tal ocorrência nunca tinha sido registada até à data. 64

73 7.2 Amostragem com sensores: contorno entre estações A utilização do sistema de mapeamento teve início na campanha de Maio de 25, tendo sido utilizado até à data. Os resultados obtidos na campanha de Julho e Outubro de 26 e Julho e Outubro de 27 não são aqui apresentados. No caso da campanha de Julho de 26 os dados perderam-se devido a um problema informático e na campanha de Outubro de 26 os dados obtidos acabaram por não poder ser comparáveis, uma vez que esta saída teve de ser coordenada de modo a que fosse possível efectuar as filmagens necessárias para o documentário. Na campanha de Julho de 27 o sistema esteve em manutenção e a campanha de Outubro de 27 coincidiu com os ciclos na Lagoa de Óbidos e rios afluentes não existindo sondas suficientes para fazer o mapeamento. As figuras ilustrativas do percurso efectuado na Lagoa de Óbidos entre as estações fixas em cada campanha de amostragem são apresentadas da Figura 48 à Figura 59. As figuras mostram perfis horizontais de salinidade, ph, O 2 e Clorofila-a obtidos com os sensores entre as estações fixas, de acordo com as possibilidades de navegação. No entanto deve-se ter algum cuidado com este tipo de análise, uma vez que houve campanhas que não foi possível fazer um contorno exactamente coincidente com as estações fixas, dada a baixa profundidade da Lagoa. Apresenta-se nesta secção as principais conclusões para cada campanha de amostragem: Campanha de Maio de 25: O contorno efectuado nesta campanha mostra que não foi possível entrar no canal do Braço da barrosa devido à baixa profundidade da Lagoa. Nas estações AO#2 e AO#3, apenas foi possível passar na sua vizinhança, uma vez que estas estações se localizam na proximidade de um banco de areia onde as profundidades são reduzidas. Deste modo as principais conclusões são: (i) A distribuição espacial fornecida pelos sensores entre as estações de amostragem (à excepção da estação AO#4) mostra que a salinidade em toda a Lagoa apresenta valores superiores a 35.5 % º, indicando que as trocas com o mar (maré) são mais importantes que as descargas de água doce dos afluentes (rio Arnóia e Rio da Cal), uma vez que o caudal dos principais afluentes nesta época do ano, é pouco significativo face ao prisma de maré. No caso da estação AO#4 a interpretação é inconclusiva uma vez que o contorno obtido com os sensores foi efectuado afastado do respectivo local de amostragem; (ii) Os resultados obtidos para o ph com os sensores entre as estações de amostragem mostram valores na ordem dos 8, o que parece ser consistente com os valores de salinidade, uma vez que na água do mar (salinidade ~36 % º ) o valor de ph é de cerca de 8. Deste modo, com excepção da estação AO#4, praticamente toda a Lagoa apresenta uma distribuição homogénea com valores na ordem dos [ ]; (iii) A distribuição espacial de oxigénio dissolvido obtida com os sensores é consistente com os dados de campo, com valores na ordem dos 8-9 mg/l na metade de montante (considerando como limite máximo a estação AO#3) e valores na ordem dos 6 mg/l na metade de montante e braços da Lagoa; 65

74 (iv) Os resultados obtidos com a sonda para a Clorofila-a mostram concentrações maiores no interior do Braço da Barrosa e menores na proximidade da embocadura ao longo do canal norte. Figura 48. Distribuições espaciais de salinidade e ph fornecidas pelos sensores a 31 de Maio de 25 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido. Figura 49. Distribuições espaciais de oxigénio dissolvido e Clorofila-a fornecidas pelos sensores a 31 de Maio de 25 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido. Campanha de Outubro de 25: O contorno efectuado nesta campanha mostra que foi possível fazer um contorno de toda a Lagoa entre as estações fixas. Além disso nesta campanha também foi possível entrar em profundidade ao longo dos Braço da Barrosa e Bom Sucesso. Deste modo as principais conclusões são: (i) A distribuição espacial de salinidade fornecida pelos sensores é consistente com os dados medidos nas estações fixas, reflectindo a importância da descarga do Rio da Cal no Braço da Barrosa, associada a este período do ano. Com excepção do Braço da Barrosa toda a Lagoa apresenta uma distribuição homogénea com salinidades na ordem 66

75 dos 36 % º. Apesar de ser bem visível a influência da descarga do Rio da Cal no Braço da Barrosa, as trocas com o mar continuam a ser são mais importantes que as descargas de água doce, contribuindo para a elevada salinidade da Lagoa (acima dos 33 % º ); (ii) Os resultados de ph obtidos com os sensores na Lagoa de Óbidos, mostram uma distribuição homogénea com valores na ordem dos 8, sendo consistente com os valores medidos entre as estações fixas, com excepção na estação AO#5 cujo valor é na ordem dos 9; (iii) O padrão da distribuição de oxigénio dissolvido fornecido pelos sensores entre as estações fixas de amostragem na metade de jusante da Lagoa e no Braço do Bom Sucesso é consistente, com valores na ordem de 8 mg/l. No Braço da Barrosa, os resultados dos sensores apontam para uma concentração inferior à medida na mesma estação. Apesar dos valores serem menos concordantes nesta estação, os resultados obtidos põe em evidência o interesse de usar sensores para fazer o contorno na Lagoa, uma vez que a informação obtida por estes é mais abrangente. Deste modo, os resultados obtidos com os sensores no interior do Braço da Barrosa mostram que a concentração diminui gradualmente desde a entrada do braço na proximidade da estação AO#4 até à zona mais interior deste; (iv) Os resultados obtidos com a sonda para a Clorofila-a nesta campanha mostram que as maiores concentrações foram registadas perto da embocadura e no interior dos braços (Barrosa e Bom Sucesso). O contorno efectuado entre as estações fixas mostra que os valores são coerentes na proximidade da estação AO#1, apresentando maiores diferenças nas estações a montante, nomeadamente na estação AO#4 que apresenta valores na ordem dos 12 ug/l. Figura 5. Distribuições espaciais de salinidade e ph fornecidas pelos sensores a 25 de Outubro de 25 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido. 67

76 Figura 51. Distribuições espaciais de oxigénio dissolvido e Clorofila-a fornecidas pelos sensores a 25 de Outubro de 25 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido. Campanha de Janeiro de 26: No decorrer desta campanha surgiram alguns problemas técnicos, de modo que o contorno efectuado apanha apenas as estações fixas do Braço da Barrosa e Bom Sucesso e também a proximidade da estação AO#2. Deste modo o contorno obtido não é tão abrangente como o das campanhas anteriores. Na estação AO#3 o contorno é feito um pouco desviado da respectiva estação. No caso da estação AO#1, os valores não ficaram registados. As principais conclusões são: (i) Os valores de salinidade medidos pelos sensores nas estações de amostragem coincidentes com o percurso são consistentes com os dados medidos nas estações fixas. Tal como no contorno obtido na campanha de Outubro de 25, também nesta campanha se reflecte a importância da descarga do Rio da Cal no Braço da Barrosa, associada a este período do ano, o qual é caracterizado pela ocorrência de maiores precipitações. Nesta campanha verifica-se uma acentuada estratificação horizontal em toda a Lagoa, sendo as salinidades mais baixas (na ordem dos 28 % º ) medidas na proximidade do Braço da Barrosa e as salinidades mais elevadas na embocadura na proximidade da estação AO#1 (cerca de 36 % º ); (ii) Os resultados de ph mostram mais uma vez valores na ordem dos , sendo consistentes com os valores medidos entre as estações fixas AO#4 e AO#5; (iii) Os valores de oxigénio dissolvido medidos pelos sensores nas estações de amostragem coincidentes com o percurso são consistentes com os dados medidos nas estações fixas. A metade de jusante apresentou valores na ordem dos 9 mg/l, sendo o valor máximo registado na estação AO#4 (cerca de 12 mg/l). (iv) Os resultados obtidos com a sonda para a Clorofila-a nesta campanha mostram um gradiente decrescente de montante para jusante, reflectido quer pelos dados de campo quer pelos sensores nas zonas onde existe informação. As maiores concentrações, com valores na ordem dos 9 ug/l foram registadas na proximidade do Braço da Barrosa 68

77 (estação AO#4), sendo as menores concentrações registadas na metade de jusante com valores na ordem de.5 ug/l. O contorno efectuado entre as estações fixas mostra que os valores são coerentes nas estações de amostragem coincidentes com o percurso. Figura 52. Distribuições espaciais de salinidade e ph fornecidas pelos sensores a 31 de Janeiro de 26 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido. Figura 53. Distribuições espaciais de oxigénio dissolvido e Clorofila-a fornecidas pelos sensores a 31 de Janeiro de 26 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido. Campanha de Maio de 26: O contorno efectuado nesta campanha mostra que foi possível fazer um contorno de toda a Lagoa coincidente com as estações fixas. Além disso também foi possível entrar em profundidade ao longo do Braço do Bom Sucesso. No caso do Braço da Barrosa apenas se conseguiu chegar até à proximidade da estação fixa, não tendo sido possível entrar mais para o interior do braço. Deste modo as principais conclusões são: (i) A distribuição espacial de salinidade fornecida pelos sensores é consistente com os dados medidos nas estações fixas, mostrando uma variação da salinidade de montante para jusante, com valores na ordem dos 3 % º nos braços da Lagoa e acima dos 34 % º 69

78 nas estações AO#2 e AO#3, e na ordem dos 36 % º na estação da embocadura. Verificaram-se ainda menores valores de salinidade no Braço do Bom Sucesso, quando comparados com os contornos efectuados noutras campanhas, reflectindo eventualmente a presença de descargas de algumas valas de drenagem no Braço do Bom Sucesso; (ii) Os valores de ph obtidos com os sensores na Lagoa de Óbidos são consistentes com os medidos nas estações fixas, e mostram valores ligeiramente mais elevados do que os valores obtidos nas outras campanhas, sendo o resultado mais acentuado no Braço do Bom Sucesso, com valores na ordem do 9.1; (iii) Os valores de oxigénio dissolvido obtidos com os sensores na Lagoa de Óbidos são consistentes com os medidos nas estações fixas, e mostram valores mais elevados nas zonas de montante, particularmente no Braço da Barrosa (cerca de 12 mg/l); (iv) Os resultados obtidos com a sonda para a Clorofila-a nesta campanha mostram que a sonda só conseguiu efectivamente medir na proximidade da estação AO#4 e estação AO#5. Os resultados obtidos mostram que as concentrações são semelhantes às medidas nos mesmos pontos. Figura 54. Distribuições espaciais de salinidade e ph fornecidas pelos sensores a 4 de Maio de 26 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido. 7

79 Figura 55. Distribuições espaciais de oxigénio dissolvido e Clorofila-a fornecidas pelos sensores a 4 de Maio de 26 (percurso efectuado durante a preia-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido. Campanha de Abril de 27: O contorno efectuado nesta campanha mostra que não foi possível chegar ao braço da Barrosa. Deste modo as principais conclusões são: (i) Os valores mais baixos de salinidade foram registados na estação AO#4 (cerca de 24 % º ) e AO#5 (cerca de 26 % º ), revelando a influência da descarga do Rio Arnóia/Real e Rio da Cal; (ii) Os maiores valores de temperatura (23 ºC) foram registados nas zonas de montante. Estas zonas são caracterizadas por baixas profundidades, estando por isso mais expostas à radiação solar; (iii) A saturação de oxigénio dissolvido registou valores na ordem dos 1% de saturação. Figura 56. Distribuições espaciais de temperatura e salinidade pelos sensores a 18 de Abril de 27 (percurso efectuado durante a baixa-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo valor medido localmente. 71

80 Figura 57. Distribuição espacial de oxigénio dissolvido fornecida pelos sensores a 18 de Abril de 27 (percurso efectuado durante a baixa-mar). Na mesma figura são ainda representadas as estações de monitorização e o respectivo Campanha de Dezembro de 27: O contorno efectuado nesta campanha mostra que foi possível fazer um contorno entre as estações fixas. Deste modo as principais conclusões são: (i) Os valores de ph obtidos com os sensores na Lagoa de Óbidos são mais ou menos homogéneos com um valor médio de cerca de 8.; (ii) Os valores de oxigénio dissolvido obtidos com os sensores na Lagoa de Óbidos, e mostram valores de saturação de OD na ordem dos 1%; (iii) Os resultados obtidos com a sonda para turbidez mostram valores mais elevados junto do corpo central e braços da Lagoa. Figura 58. Distribuições espaciais de % de sat. De OD e ph fornecidas pelos sensores a 12 de Dezembro de 27 (percurso efectuado durante a baixa-mar). 72

81 Figura 59. Distribuições espaciais de turbidez fornecidas pelos sensores a 12 de Dezembro de 27 (percurso efectuado durante a baixa-mar). 73

82 8 MODELAÇÃO ECOLÓGICA A lagoa de Óbidos é uma laguna costeira que apresenta uma interacção dinâmica entre o sistema terrestre (descargas de água doce), o meio marinho (Oceano Atlântico), a atmosfera, a coluna de água e o sedimento. Com vista a simular os processos que decorrem no sistema lagunar, é essencial recorrer a um modelo que simule as características físicas (modelo hidrodinâmico) e a produtividade biológica do ecossistema (modelo ecológico). A circulação hidrodinâmica, resultante do forçamento das descargas de água doce, da maré e do vento é efectuada através do modelo hidrodinâmico da Lagoa de Óbidos. No fundo, o modelo hidrodinâmico fica responsável pelo transporte e mistura de nutrientes na coluna de água. Já o modelo ecológico é responsável pela simulação dos principais processos que ocorrem na coluna de água do sistema lagunar, tais como o crescimento de fitoplâncton, dependente da concentração de nutrientes (amónia, nitrato e ortofosfato) existente na coluna de água, temperatura e intensidade luminosa; o consumo de fitoplâncton pelo zooplâncton (herbivoria ou grazing); mineralização da matéria orgânica na coluna de água e ainda os processos de nitrificação e desnitrificação. Para além dos principais processos que ocorrem na coluna de água o modelo inclui também a simulação dos processos de mineralização da matéria orgânica nos sedimentos. Na última fase deste estudo, o modelo ecológico irá incluir a simulação do desenvolvimento de produtores primários bentónicos, com especial ênfase para as macroalgas. Apesar de actualmente existir um conjunto de dados referentes a um período de 4 anos de campanhas sazonais, estes dados fornecem apenas uma visão discreta do sistema lagunar. Deste modo, o modelo ecológico apresenta-se como a melhor solução para dar continuidade espacial e temporal aos valores medidos. Para além de dar continuidade às medidas de campo (uma vez que complementam a lacuna de dados existentes), o modelo também serve para reproduzir a variabilidade das medidas obtidas através da monitorização e interpretar os processos biogeoquímicos que ocorrem no sistema lagunar. Neste capítulo, são apresentados alguns resultados comparativos entre o modelo e os dados de campo provenientes das campanhas de amostragem realizadas ao longo do projecto. São ainda apresentados resultados da hidrodinâmica da lagoa, uma vez que os processos ecológicos são condicionados pelos processos físicos. Os resultados obtidos com o modelo ecológico devem ser analisados em conjunto com os resultados da hidrodinâmica, nomeadamente circulação no interior da lagoa e tempos de residência da água. 74

83 8.1 Hidrodinâmica do sistema lagunar A hidrodinâmica da Lagoa de Óbidos foi estudada recorrendo a aplicações com o modelo hidrodinâmico. Foram feitas simulações do escoamento e nível de maré para os dias das campanhas, complementando os dados de campo obtidos. Foi ainda calculado o tempo de residência ou de renovação da água na Lagoa, recorrendo a um modelo de traçadores. Nesta secção são apenas apresentados os resultados mais relevantes em termos da hidrodinâmica da Lagoa Escoamento e nível de maré Os níveis de maré e correntes na Lagoa fornecidos pelo modelo MOHID, para as campanhas de amostragem efectuadas durante o decorrer do projecto, mostram que: (i) A amplitude da maré na Lagoa de Óbidos varia de acordo com o ciclo maré viva-morta e com a preia-mar e baixa-mar. Como habitualmente acontece na Lagoa de Óbidos a enchente é muito mais curta e intensa do que a vazante (Figura 6); 4. Evolução do nível na estação AO# de Outubro Julho de de Nível [m] : : : : : : : : : :45 Figura 6. Evolução dos níveis no dia da saída de campo (4 de Outubro de 27) na estação AO#4. (ii) Na metade mais próxima do mar, o escoamento é feito preferencialmente pelo canal norte, com velocidades maiores durante a enchente, tal como ilustra a Figura 61. As velocidades maiores na enchente são uma consequência da menor duração desta fase da maré e têm como consequência o transporte preferencial de areias para o interior da Lagoa. As velocidades máximas são elevadas na embocadura onde podem atingir 2 m/s em maré-viva, sendo as velocidades típicas nesta zona da ordem de 1 m/s; 75

84 Figura 61. Campo de velocidades na Lagoa de Óbidos no pico da enchente em 4 de Outubro de 27. Figura 62. Campo de velocidades na Lagoa de Óbidos no pico da vazante em 4 de Outubro de 27. (iii) As cabeceiras da Lagoa (Figura 63), são caracterizadas por velocidades muito menores quando comparadas com as velocidades atingidas na metade de jusante, não ultrapassando os.5 m/s, sendo particularmente baixas nos esteiros. Essas velocidades são atingidas numa situação de máxima enchente em maré-viva. 76

85 Figura 63. Campo de velocidade na cabeceira da Lagoa, para a mesma situação de maré apresentada Figura Tempo de residência da água As principais conclusões acerca dos tempos de residência na Lagoa de Óbidos são referidas neste apartado. De um modo geral pode concluir-se que: (i) Existe uma separação clara da Lagoa em duas partes distintas: metade de jusante e metade de montante. A metade de jusante compreende toda a área até à zona da escola de Vela e a metade de montante compreende as cabeceiras da Lagoa; (ii) A metade de jusante apresenta um maior hidrodinanismo e por conseguinte as partículas ficam pouco tempo retidas nesta região da Lagoa (cerca de 1 dia). Devido à acção da maré as partículas são arrastadas para a zona costeira e deflectidas para norte por acção da força de coriolis; (iii) A metade de montante (pelo contrário) apresenta velocidades baixas, condicionando o tempo de retenção das partículas nesta região. Atendendo à circulação, os tempos de residência nesta região são elevados (na ordem das 3 semanas). Os elevados tempos de residência condicionam por isso a retenção de nutrientes e a disponibilidade de luz nesta região; 77

86 8.2 Análise dos nutrientes e Clorofila-a Os resultados do modelo ecológico para os nutrientes e Clorofila-a, e sua integração com os dados obtidos na monitorização são apresentados nesta secção. O modelo simulou a qualidade da água na Lagoa de Óbidos ao longo de 6 anos, sendo os primeiros dois anos considerados de spin-up. Considera-se como spin-up o tempo necessário para que o modelo desenvolva a dinâmica completa do sistema lagunar, a mais aproximada à situação real, a partir das condições iniciais impostas. A análise é feita somente para os anos em que decorreram as campanhas de monitorização, ou seja Outubro de 24 a Dezembro de 27. Como explicado no início deste relatório, as estações comparáveis para todos os dados do projecto são as estações AO#2 (perto da aberta), estação AO#4 (braço da Barrosa) e estação AO#5 (braço do Bom Sucesso). Os parâmetros apresentados são os principais nutrientes (nitrato, amónia e fosfato) e Clorofila-a. Os resultados são mostrados na forma de gráficos cartesianos, e mostram séries temporais anuais do modelo e medidas obtidas no campo, permitindo assim uma análise integrada dos resultados do modelo e das medidas ao longo do tempo. Para além da evolução temporal das propriedades, são ainda representadas distribuições espaciais do modelo para épocas do ano distintas, para as propriedades mais relevantes em termos de qualidade da água. Os mapas de distribuições, ao contrário das séries temporais, permitem visualizar os valores integrados no espaço em toda a Lagoa Comparação entre estações A evolução temporal da amónia obtida com o modelo para cada local de amostragem é apresentada na Figura 64. Os resultados do modelo e as medidas de campo, mostram que as maiores concentrações de amónia estão confinadas às zonas de montante, em particular ao braço da Barrosa (estação AO#4). À estação AO#4 (braço da Barrosa), segue-se a estação AO#5 (braço do Bom Sucesso) no que respeita aos elevados valores de amónia. Já na estação AO#2, são registados valores mais baixos, uma vez que esta estação tem maior influência do meio marinho. Nas estações mais interiores, nomeadamente braço da Barrosa e Bom sucesso, é ainda visível uma variação sazonal e inter-anual como reflexo da variação mensal do caudal, do ano hidrológico e do consumo por parte dos produtores primários. Uma forte evidência desta influência é o facto das concentrações serem geralmente mais elevadas no Inverno, pela conjugação das cargas afluentes serem mais elevadas e da diminuição do consumo pelo fitoplâncton, cujo crescimento é condicionado pela limitação de luz. Os resultados mostram ainda que, os valores mais elevados de amónia foram registados em 26 (ano mais chuvoso de todos os apresentados), mostrando que as concentrações medidas na lagoa, em parte, são determinadas pelas cargas fluviais. Este padrão mostra que, efectivamente a eliminação da carga urbana a partir de Setembro de 25 na bacia do Rio da Cal e bacia do Arnóia/Real através do emissário submarino da Foz do Arelho, tem vantagens para a lagoa. Estas, são tanto mais visíveis quanto menores forem os caudais fluviais e são particularmente notadas no braço da Barrosa. Para além da importância das cargas de 78

87 origem fluvial, não podemos por de parte a regeneração de nutrientes no sistema lagunar, como resultado das excreções dos organismos e da mineralização da matéria orgânica, uma vez que também representam uma fonte importante de amónia no sistema. Amónia: Estação AO# Modelo Medidas [mgn/l] Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 Amónia: Estação AO# Modelo Medidas [mgn/l] Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 Amónia: Estação AO# Modelo Medidas Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 [mgn/l] Figura 64: Séries temporais de amónia para três locais de amostragem: resultados do modelo e medidas de campo. No caso dos nitratos (Figura 65), à semelhança da amónia, modelo e medidas apontam para valores mais elevados na estação do braço da Barrosa e Bom Sucesso, quando comparados com os valores obtidos na estação mais perto do mar. Para esta diferença contribuíram as trocas com o Oceano Atlântico, as descargas de água doce (Rio da Cal e vala de drenagem do Bom Sucesso) e os processos de nitrificação, levado a cabo pelas bactérias nitrificantes. 79

88 Numa primeira fase a amónia é convertida em nitritos (NO 2 ) e numa segunda fase (através de outro tipo de bactérias nitrificantes) os nitritos são convertidos em nitratos (NO 3 ). Existe uma variação sazonal e inter-anual nas medidas (a qual é reproduzida pelo modelo), com as maiores concentrações a serem registadas no Inverno, face ao aumento de carga e diminuição do consumo de nitrato pelo fitoplâncton nesta altura do ano. Na campanha de Janeiro de 26 existe um pico de nitrato, cujo modelo não foi capaz de reproduzir. Este resultado é reflexo do caudal imposto no modelo, uma vez que os caudais impostos são mensais. Nestas condições é de esperar que o modelo não reproduza bem as medidas, sendo mais visível em meses cuja variabilidade de caudal é maior, uma vez que os valores medidos num dia não são representativos do valor mensal de caudal. Esta lacuna de dados pode ser resolvida quando o modelo de bacias estiver a funcionar. A grande vantagem deste modelo é a de que poderá fornecer os caudais diários necessários para impor no modelo ecológico da lagoa. Esta abordagem permitirá uma melhor aproximação do sistema à realidade. Nitrato: Estação AO#2 2. Modelo Medidas 1.5 [mgn/l] Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 Nitrato: Estação AO#4 2. Modelo Medidas 1.5 [mgn/l] Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 8

89 Nitrato: Estação AO#5 2. Modelo Medidas Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 [mgn/l] Figura 65: Séries temporais de nitrato para três locais de amostragem: resultados do modelo e medidas de campo. Na Figura 66, são apresentados os resultados do fosfato. À semelhança da amónia e do nitrato, podemos dizer que quer o modelo quer as medidas apontam para teores de fosfato superiores no local situado no braço da Barrosa (AO#4) e Bom Sucesso (AO#5). Em termos da variabilidade das medidas e prevista pelo modelo, podemos dizer que existe uma concordância na estação perto da barra (AO#2) e estação do braço do Bom Sucesso (AO#5), obtendo-se diferenças visivelmente maiores na estação do braço da Barrosa (AO#4). Verifica-se que nesta estação, existe uma certa dificuldade do modelo reproduzir os valores elevados de fosfato registados no Verão através das medidas, em particular nas campanhas de Julho de 26 e 27. o resultado obtido em Maio de 26, não é representativo porque sai fora do padrão das medidas, como já foi explicado neste relatório. Estas diferenças podem ser devidas à matriz de sedimentos de fundo utilizada como condição inicial no modelo, uma vez que se pode estar a subestimar a matriz de matéria orgânica nos sedimentos. Nestas condições, o modelo assume que existe menos matéria orgânica nos sedimentos do braço da barrosa, podendo condicionar os valores de fosfato obtidos na coluna de água nesta estação. Em termos da variação sazonal e inter-anual, verifica-se o fosfato não apresenta uma variação tão clara como a amónia e o nitrato, uma vez que nos meses de baixo caudal existem valores elevados de fosfato. Tal como já foi referido neste relatório e no relatório das variações de 24 horas em dois locais distintos da Lagoa de Óbidos, os valores elevados de fosfato no Verão, podem ser devidos ao fluxo de nutrientes dos sedimentos para a coluna de água. O processo de remoção de nutrientes do sedimento para a coluna de água, é mais evidente no braço da Barrosa, uma vez que os sedimentos neste local, encontram-se mais enriquecidos em termos de matéria orgânica. 81

90 Fosfato: Estação AO#2.6 Modelo Medidas [mgn/l].4.2. Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 Fosfato: Estação AO#4.6 Modelo Medidas [mgn/l].4.2. Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 Fosfato: Estação AO#5.6 Modelo Medidas.4.2. Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 [mgn/l] Figura 66: Séries temporais de fosfato para três locais de amostragem: resultados do modelo e medidas de campo. A Clorofila é considerada o melhor indicador da biomassa do fitoplâncton, sendo por isso que os resultados são apresentados em termos de Clorofila (Figura 67). Os valores medidos e os resultados previstos pelo modelo para a Clorofila-a, evidenciam uma boa aproximação às medidas, de onde se pode inferir que modelo é capaz de simular os principais processos e factores que controlam a dinâmica do fitoplâncton. Para além do modelo reproduzir adequadamente o comportamento do fitoplâncton, os resultados do modelo (tal como as 82

91 medidas) mostram ainda que as maiores concentrações de Clorofila-a estão confinadas às zonas de montante, particularmente no braço da Barrosa. Os resultados mostram um sistema dinâmico em que os picos verificados com vários picos revelam a ocorrência de vários blooms ao longo do ano. Pela intensidade dos mesmos é possível constatar um padrão sazonal na dinâmica do fitoplâncton, caracterizado por aumentos de biomassa no início da Primavera e Verão. Nas zonas de montante a produção primária encontra-se mais favorecida pela baixa profundidade (maior penetração da luz), velocidades fracas e elevados tempos de residência e disponibilidade de nutrientes. Na metade de jusante, apesar de também existirem nutrientes disponíveis na coluna de água para serem consumidos, a produção primária acaba por ser condicionada pelo maior regime hidrodinâmico que caracteriza esta zona da lagoa. Estas condições podem evitar que o fitoplâncton fique retido tempo suficiente para desencadear um bloom, uma vez que acaba por ser rapidamente transportado pela acção da maré. Clorofila-a: Estação AO# Modelo Medidas [ug/l] Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 Clorofila-a: Estação AO# Modelo Medidas [ug/l] Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 83

92 Clorofila-a: Estação AO#5 25 Modelo Medidas Set-4 Nov-4 Jan-5 Mar-5 Mai-5 Jul-5 Set-5 Nov-5 Jan-6 Mar-6 Mai-6 Jul-6 Set-6 Nov-6 Jan-7 Mar-7 Mai-7 Jul-7 Set-7 Nov-7 Jan-8 [ug/l] Figura 67: Séries temporais de Clorofila-a para todos os locais de amostragem: resultados do modelo e medidas de campo Distribuição espacial Da Figura 68 à Figura 7 apresenta-se a distribuição espacial fornecida pelo modelo para a amónia, nitrato, e Clorofila-a, para o dia das campanhas representativas da estação de Inverno e Verão, respectivamente. Na mesma figura apresentam-se ainda os valores medidos no campo para os mesmos dias. As figuras mostram que de facto, apesar da ligação da ETAR das Caldas da Rainha ao emissário submarino, a principal entrada de amónia na lagoa continua a ser feita através do Rio da Cal. Já a entrada de nitrato no sistema lagunar ocorre maioritariamente através do Rio Arnóia/Real, expressando-se visivelmente por toda a metade de montante. Verifica-se ainda que existe uma clara separação da lagoa em duas partes distintas, em termos da distribuição de nutrientes e Clorofila-a, com valores mais elevados nas cabeceiras da Lagoa, e em particular no Braço da Barrosa. O Braço da Barrosa, apresenta condições peculiares quando comparado com o resto do sistema lagunar, identificável através de concentrações de nutrientes mais elevadas, nomeadamente em formas reduzidas (i.e. amónia e nitrato). Os resultados mostram ainda, concentrações de amónia superiores na campanha de Inverno reflectindo a influência das descargas neste período do ano (ver Figura 7) e também menor consumo por parte do fitoplâncton. No Inverno a produção primária é menos intensa que no Verão, uma vez que apesar da maior disponibilidade de nutrientes no Inverno, existe uma menor intensidade de radiação solar neste período do ano, fazendo com que o desenvolvimento do fitoplâncton seja menor no Inverno. Os resultados obtidos são concordantes com os dados de campo e também com o estudo da hidrodinâmica da Lagoa. O estudo hidrodinâmico da Lagoa permitiu identificar duas zonas distintas em termos de transporte e tempos de residência, sendo a metade de montante apontada como a zona que reúne condições preferenciais para o desenvolvimento do fitoplâncton. A zona de montante apresenta maior retenção de nutrientes e mais disponibilidade de luz devido às baixas profundidades associadas a esta zona da Lagoa. 84

93 Figura 68: Distribuições espaciais de amónia na campanha de Inverno (esquerda) e Verão (direita): modelo e medidas de campo em baixa-mar. 85

94 Figura 69: Distribuições espaciais de nitrato na campanha de Inverno (esquerda) e Verão (direita): modelo e medidas de campo em baixa-mar. 86

95 Figura 7: Distribuições espaciais de amónia na campanha de Inverno (esquerda) e Verão (direita): modelo e medidas de campo em baixa-mar. 87

96 III ZONA COSTEIRA: EMISSÁRIO DA FOZ DO ARELHO Tal como na Lagoa, o programa de monitorização na zona costeira teve como objectivo a realização de campanhas sazonais para medição de grandezas físico químicas e biológicas relevantes para avaliar o estado da qualidade da água. As campanhas de monitorização foram ainda complementadas com a realização de perfis verticais com um CTD na coluna de água. A caracterização das condições hidrológicas na zona da descarga foram avaliadas em perfis de velocidade medidos com o ADCP. 9 RESULTADOS DA MONITORIZAÇÃO As águas sujeitas a descargas de efluentes ficam ao abrigo do Decreto-lei Nº149/24 de 22 de Junho de 24 (o qual altera o Decreto-Lei Nº152/97 de 19 de Junho de 1997). Este decreto, identificou todas as águas marinhas da costa oeste do país como zonas menos sensíveis 8, devendo verificar-se à superfície, na proximidade da zona de descarga, os seguintes valores limites: Oxigénio Dissolvido: > 9% de saturação no Verão; Nitratos dissolvidos: < 15 µmol/l (15 µm) o Inverno; Clorofila-a: < 1 ug/l no verão; Transparência: > 2m no Inverno; São apresentadas as conclusões referentes ao trabalho na zona costeira, relativamente a cada conjunto de parâmetros, assim como a variação vertical das características físico-químicas da coluna de água na zona de descarga do emissário. A avaliação dos nutrientes e Clorofila-a na zona de descarga, é feita à superfície e em profundidade para todas as campanhas. São ainda analisados os níveis de metais na fracção dissolvida e a contaminação microbiológica no ponto de descarga e nos pontos vizinhos. 9.1 Perfil vertical de correntes: ADCP O correntómetro do tipo ADCP permitiu medir em simultâneo a intensidade e direcção da corrente a várias profundidades A análise das medidas, foi feita integralmente ao longo da coluna de água até uma profundidade de cerca de 3m. Os perfis verticais de correntes entre campanhas em termos de magnitude e direcção são apresentados na Figura 71 e Figura 72, respectivamente. A medição das correntes teve início em Julho de 26. As correntes não foram medidas nas campanhas de Novembro de 27 e Janeiro de 28 porque o ADCP se encontrava em manutenção. As principais conclusões apontam para: (i) A intensidade da corrente apresentou uma variação com a vertical induzida pelo efeito do vento, com valores mais elevados nas camadas à superfície do que no fundo. Esta variação é visível em todas as campanhas, com excepção na campanha de Março de 27; 8 São identificadas como zonas menos sensíveis, as águas costeiras com uma boa renovação das águas e que não estão sujeitas, nem a eutrofização, nem a empobrecimento de oxigénio, ou cuja eutrofização ou empobrecimento de oxigénio na sequência das descargas das águas residuais urbanas se considera improvável. 88

97 (ii) Na campanha de Julho de 26 foram registados valores mais elevados de correntes na coluna de água, do que em Outubro e Julho de 27. As velocidades na camada superficial em Julho de 26 atingiram cerca de 3 cm/s, face a 1 cm/s em Outubro de 26. Este resultado é reflexo do regime de ventos (Figura 73) no mesmo dia da campanha. De facto a intensidade média do vento em Julho de 26 foi de cerca de 11 m/s; (iii) A direcção da corrente à superfície é determinada pelo regime de ventos. O regime de ventos foi mais frequentemente do quadrante norte como se pode ver na Figura 73, que mostra as direcções mais frequentes. Nesta situação o escoamento à superfície é predominantemente do quadrante Sul/Sudeste e Sul/Sudoeste. Figura 71. Perfis verticais de correntes entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (#1): Magnitude da corrente (cm/s). Figura 72. Perfis verticais de correntes entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (#1): direcção da corrente (º). Referencial: -45º quadrante Norte/Este, 45-18º quadrante Este/Sul, 18-27º quadrante Sul/Oeste e 27-36º quadrante Oeste/Norte. 89

98 Figura 73. Regime de ventos para o mesmo dia dos perfis verticais de correntes. 9.2 Parâmetros físico-químicos: perfis verticais e dados laboratoriais Os parâmetros físico-químicos (salinidade, ph, turbidez, oxigénio dissolvido e temperatura) na zona costeira, foram determinados em laboratório para 3 profundidades (superfície, meio e fundo) e medidos com sensores in situ. Estes pontos não têm resolução para detectar a presença da pluma, pondo em evidência o interesse de usar os sensores para fazer perfis verticais. A medição com sensores teve início na campanha de Maio de 26. Outros parâmetros físico-químicos como SST, fenóis, óleos minerais, Carência Química de Oxigénio (CQO), transparência e coloração são apenas determinados em laboratório para 3 profundidades. A monitorização destes parâmetros teve início em Janeiro de 27. Neste relatório são apresentados unicamente os perfis verticais de todas as campanhas no ponto de descarga (#1). Os resultados obtidos em todas as campanhas podem ser consultados nos relatórios de campanha entregues à Águas do Oeste S.A. Optou-se por representar este ponto porque em termos de análise é o que apresenta questões mais relevantes. Quando necessário serão discutidos os resultados obtidos nos pontos vizinhos para termos de referência. As principais interpretações e conclusões são: (i) A influência da descarga do emissário submarino na salinidade foi esporadicamente detectada. Apenas as campanhas de Julho de 27 e Janeiro de 28 (Figura 74) registaram sinal da sua influência, sendo visível uma anomalia na salinidade associada à descarga do emissário 9

99 (fonte de água doce). Esta afirmação é justificada pelos resultados obtidos no ponto de referência, situado 1 km a Norte da descarga (Figura 75). A descarga do emissário submarino pode provocar uma diminuição de cerca de 1 psu na salinidade; Figura 74. Perfis verticais de salinidade entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1). Figura 75. Perfis verticais de salinidade entre campanhas num ponto de referencia localizado 1 km a Norte da descarga (estação #2). A temperatura (Figura 76) apresentou a variação esperada com a vertical (termoclina) pondo em evidência duas massas de água com características diferentes, sendo a superficial resultante do aquecimento pelo sol. A termoclina foi mais acentuada na campanha de Julho de 26 e Julho de 27 (representativas do Verão), uma vez que o aquecimento solar é mais importante nesta altura do ano. Pelo contrário, os meses associados à estação de Primavera (Maio de 26) e Outono (Outubro de 26) mostraram uma termoclina menos marcada. Já os meses de Inverno (Novembro de 27 e Janeiro de 28) mostraram uma coluna de água sem estratificação vertical (completamente misturada). Em situações de forte estratificação vertical, criam-se maiores diferenças de densidade na coluna de água. Estas diferenças impedem a pluma de subir, aprisionando-a nas camadas intermédias e do fundo. Esta afirmação é reforçada pelos resultados de Bactérias Coliformes Termotolerantes a três profundidades (superfície, meio e fundo) apresentados na (Figura 77), pois mostraram concentrações mais elevadas na profundidade designada de meio e fundo, nas campanhas de Verão; 91

100 Figura 76. Perfis verticais de Temperatura entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1). 1 Bact. Colif. Termoto. na zona de descarga do emissário (estação #1) 1 [Nº/1 ml] Out_5 Jan_6 Mai_6 Jul_6 Out_6 Mar_7 Jul_7 Ago_7 Set_7 Nov_7 Jan_8 Superficie-S Meio-M Fundo-F Figura 77. Concentrações de Bactérias Coliformes Termotolerantes a três profundidades (s, m e f) na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1) desde Outubro de 25 (após a entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho) a Janeiro de 28. (ii) O ph (Figura 78) apresentou uma variação homogénea ao longo da coluna de água com valores na ordem dos [8.-8.2]. Os valores obtidos são consistentes com os valores de ph esperados (cerca de 8.1) para uma água de salinidade de 36 psu; Figura 78. Perfis verticais de ph entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1). 92

101 (iii) Os perfis verticais de percentagem de saturação de O 2 são apresentados na Figura 79. Nas campanhas de Julho de 27 e Janeiro de 28 os valores medidos não foram aceitáveis, não sendo aqui representados. Os perfis mostram que existe uma boa oxigenação da coluna de água (valores de Saturação de O 2 na ordem dos 1%) e que existe variação na vertical, com valores ligeiramente superiores nas camadas superficiais. Verificou-se ainda que, a percentagem de saturação foi superior a 9% na campanha de Verão (Julho de 27), respeitando os valores recomendados para águas sujeitas a descargas de efluentes; Figura 79. Perfis verticais de saturação de oxigénio dissolvido entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1). (iv) Na Figura 8 são apresentados os perfis verticais de turbidez em apenas três campanhas de amostragem, porque os valores obtidos nas outras campanhas eram inconsistentes. Valores superiores de turbidez (2 NTU) foram encontrados na campanha de Julho de 27 nas camadas mais profundas o que é indicativo de partículas em suspensão. Estas partículas ficaram retidas na camada intermédia, sem atingir a superfície, devido à termoclina de Verão (Figura 76). Este facto também e corroborado com os valores de SST, mais elevados nos pontos do meio e fundo (Figura 85). Figura 8. Perfis verticais de turbidez entre campanhas na zona de descarga do emissário submarino da Foz do Arelho (estação #1). (v) As concentrações de óleos minerais foram muito baixas, com valores inferiores a 3 µg/l em todas as campanhas realizadas até à data. Os valores obtidos nas imediações do ponto de 93

102 descarga do emissário submarino foram semelhantes aos obtidos nas estações de referência (#2 e #3). Estes resultados sugerem que a descarga do emissário não produz alterações neste parâmetro físico-químico; (vi) A concentração de fenóis foi na sua maioria inferior ao limite de detecção. Mesmo quando detectados, os fenóis apresentaram concentrações insignificantes (na ordem nas ng/l); (vii) A transparência, determinada com o disco de Secchi foi superior a 2m nas campanhas de Inverno (Novembro de 27 e Janeiro de 28), respeitando os valores recomendados para águas sujeitas a descargas de efluentes; (viii) A colorimetria foi visualizada através de uma escala de coloração forel (Figura 81). A escala visualizada em praticamente todas as campanhas foi 3 e 4. Esta escala foi semelhante quer no ponto de descarga quer nos pontos de referência, sugerindo que a descarga do emissário não altera a coloração da água. Figura 81. Escala de coloração Forel. 9.3 Nutrientes e Clorofila_a Os parâmetros seleccionados para apresentar foram a amónia, o nitrato e a Clorofila-a. A amónia porque é um bom indicador de descargas de esgotos domésticos/industriais e o nitrato e Clorofila-a porque estes parâmetros são referidos na legislação de descargas de emissários em águas costeiras menos sensíveis. Comparativamente, apresentam-se os resultados obtidos no ponto de descarga (EMAO#1) e num ponto de referência (EMAO#2). Os resultados obtidos ao longo das campanhas e entre pontos de amostragem apontam para o seguinte: (i) Os resultados de Clorofila-a (Figura 82) mostram que as concentrações são semelhantes em todas as campanhas de amostragem, com excepção da campanha de Outubro de 25 e Julho de 27 onde se registaram valores mais elevados nas 2 estações e 3 profundidades: próximo de 12 µg/l em Outubro 26 e próximo de 4 µg/l em Julho de 27. Os valores medidos à superfície foram inferiores aos recomendados para zonas costeiras menos sensíveis, indicando portanto uma acção inócua do emissário submarino, de acordo com este parâmetro; 94

103 Chl a (µg L -1 ) EMAO#1 sup meio fundo Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan-8 Chl a (µg L -1 ) EMAO#2 sup meio fundo Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan-8 Figura 82. Concentrações de Clorofila-a no ponto EMAO#1 e EMAO#2 (superfície, meio e fundo) entre Outubro de 24 e Janeiro de 28, na Foz do Arelho. (ii) Os resultados de amónia (Figura 83) mostram que as concentrações foram semelhantes nas duas estações e para os três anos de amostragens, com excepção de Janeiro de 26. As concentrações registadas foram cerca de duas vezes superiores ao período anterior. Foram também observados máximos de amónia em Outubro de 24 na estação EMAO#2 e em Julho de 27 e Janeiro de 28 nas duas estações. O máximo registado em Janeiro de 26 não parece ser explicado pelo ciclo normal de produção primária, visto que o pico de Clorofilaa precede o de amónia e não o contrário. Geralmente, a maior disponibilidade de nutrientes é seguida de um bloom de fitoplâncton devido à maior disponibilidade de alimento. Neste caso não foi o que se observou. Apesar destas flutuações não se verificaram diferenças significativas com a entrada em funcionamento do emissário; 95

104 NH 4 + (µm) EMAO#1 sup meio fundo Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan-8 NH 4 + (µm) EMAO#2 sup meio fundo Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan-8 Figura 83. Concentrações de amónia nas estações EMAO#1 e EMAO#2 em três profundidades (superfície, meio e fundo) nas campanhas de amostragem entre Outubro 24 e Janeiro de 28. (i) Em todas as campanhas verificou-se que os teores de nitratos nas duas estações foram inferiores aos valores recomendados para zonas costeiras menos sensíveis segundo o Decreto referido no início deste capítulo (15µM). Apenas em Maio de 26 se observaram valores superiores a 6 µm e em Julho de 27 atinge 12 µm na profundidade meio. 96

105 NO 3 - (µm) EMAO#1 sup meio fundo Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan-8 NO 3 - (µm) EMAO#2 sup meio fundo 4 Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan-8 Figura 84. Concentrações de nitrato na estação EMAO#1 e EMAO#2 em três profundidades (superfície, meio e fundo) nas campanhas de amostragem entre Outubro 24 e Janeiro de Carbono e azoto na matéria particulada em suspensão Analisando os valores registados para a matéria particulada em suspensão, carbono e azoto na fracção particulada, no ponto EMAO#1 (descarga) e ponto EMAO#2 (referência), pode constatar-se que: (i) As concentrações da Matéria Particulada em Suspensão (SST ou SPM) apresentaram valores semelhantes em todas as estações e mais baixos do que os valores encontrados dentro da lagoa, como é frequente encontrar nas zonas oceânicas. No entanto, os teores em SST parecem ter aumentado ao longo do período de amostragem, registando-se valores mais elevados nas últimas campanhas relativamente ao início da monitorização. Apesar de encontrarmos este aumento consistente face ao período entre Outubro 25 e Maio de 26, consideramos ainda prematuro avançar com hipóteses explicativas. Porventura, as próximas campanhas de amostragem e os valores de turbidez poderão esclarecer se estamos perante uma fase transitória, ou alguma alteração do local de descarga do emissário. No entanto, para que esta possibilidade fosse considerada teríamos de detectar alterações significativas noutros parâmetros, o que não ocorreu. (ii) Em Maio e Outubro de 26 e Novembro de 27 observa-se que o material particulado é mais enriquecido em carbono e azoto, particularmente nas formas orgânica, reflectindo o ciclo sazonal de produção fitoplanctónica nas zonas costeiras. 97

106 SST (mg/l) sup meio fundo EMAO#1 SST (mg/l) sup meio fundo EMAO#2 1 1 O ut_4 Mar_5 Mai_5 O ut_5 J an- 6 Mai- 6 J ul-6 O ut- 6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 J an- 8 O ut_4 Mar_5 M ai_5 O ut_5 Jan- 6 Mai- 6 J ul-6 Out- 6 M ar-7 J ul_7 Nov -7 Jan- 8 Corg (% ) sup meio fundo EMAO#1 Corg (% ) sup meio fundo EMAO#2.. O ut_4 Mar_5 Mai_5 O ut_5 Jan- 6 Mai- 6 J ul-6 Out- 6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan- 8 O ut_4 Mar_5 Mai_5 O ut_5 Jan- 6 Mai- 6 Jul-6 Out- 6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan- 8 Figura 85. Concentrações de SST ou SPM (mg/l) e Carbono orgânico nas estações EMAO#1 e EMAO#2 em três profundidades (superfície, meio e fundo) nas campanhas de amostragem entre Outubro 24 e Janeiro de Metais na fracção dissolvida da coluna de água Analisando os valores registados de Níquel (Ni), Cobre (Cu) e Cádmio (Cd) na fracção dissolvida na estação mais próxima do ponto de descarga do emissário, que tende a representar as condições mais desfavoráveis, pode constatar-se que: (i) Em geral os valores registados estão dentro da gama das concentrações encontradas na costa portuguesa fora da influência da descarga dos estuários e lagoas costeiras; (ii) Pontualmente detectaram-se valores de Ni, Cu e também de Cd substancialmente superiores às concentrações encontradas na maioria das amostragens. No caso do Cu esses incrementos parecem ter um padrão sazonal, já que foram observados em períodos de maior pluviosidade (Outono e Inverno); (iii) Estes incrementos acima dos valores médios, embora não atingindo níveis muito elevados, parecem ser devido à influência das descargas do emissário, não excluindo a hipótese de as chuvas terem influenciado a concentração de metais nas descargas e, portanto, terem contribuídos para estes aumentos. 98

107 Ni (µg/l) sup meio fundo EMAO#1. Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan-8 Cu (µg/l) sup meio fundo EMAO#1 Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan-8 Cd (ng/l) sup meio fundo EMAO#1 Out_4 Mar_5 Mai_5 Out_5 Jan-6 Mai-6 Jul-6 Out-6 Mar-7 Jul_7 Nov-7 Jan-8 Figura 86. Concentrações de Níquel, Cobre e Cádmio na estação EMAO#1 em três profundidades (superfície, meio e fundo) nas campanhas de amostragem entre Outubro 24 e Janeiro de

108 9.6 Microbiologia O emissário submarino da Foz do Arelho começou a descarregar na zona costeira em Setembro de 25. A licença de descarga emitida para o emissário submarino da Foz do Arelho exige que sejam monitorizados os principais parâmetros microbiológicos, os quais incluem: Bactérias Coliformes, Bactérias Coliformes Termotolerantes, Escherichia Coli, Enterococos e Salmonelas spp. Neste apartado são apresentados e discutidos os resultados mais relevantes Bactérias Coliformes Na Figura 87 são apresentados os resultados de Bactérias Coliformes Termotolerantes à superfície nos 5 pontos 9 de amostragem, após o início da descarga na zona costeira. Optou-se por representar os valores obtidos nos 5 pontos à superfície porque nos permite tirar informação sobre o decaimento da concentração nos pontos vizinhos ao ponto de descarga. O parâmetro Bactérias Coliformes não é apresentado porque, tal como já foi referido, não traz mais informação adicional. (i) As maiores concentrações de Bactérias Coliformes Termotolerantes foram em todas as campanhas medidas na proximidade do ponto de descarga (tal como era de esperar), reflectindo a presença da descarga do emissário submarino da Foz do Arelho; (ii) Os valores mais elevados foram registados na estação #1 na campanha de Outubro e Julho de 25 e Janeiro de 28. Nas restantes campanhas e estações de amostragem foram registados apenas valores vestigiais de contaminação fecal; (iii) Os valores medidos na campanha de Julho de 26, Setembro de 27 e Janeiro de 28 mostram que a concentração decai para a ordem das dezenas numa distância de 1 km a sul do ponto de descarga quando o valor medido na proximidade do difusor é na ordem das centenas. O decaimento microbiológico é devido à dispersão e à mortalidade devida à salinidade e radiação solar; (iv) O sinal da pluma é maioritariamente detectado na estação #3 (1 km a Sul da descarga), comparativamente com as outras estações. Este resultado é reflexo do regime de ventos na zona de estudo, os quais são predominantemente do quadrante Norte. Nesta situação a pluma encontra-se maioritariamente desviada para Sul; (v) De acordo com os valores guia do Anexo XV do Decreto-Lei Nº236/98 de 1 de Agosto de 1998, aplicado a águas balneares, as análises efectuadas após entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho, cumprem os valores máximos admissíveis (VMA) em todas as campanhas. O valor máximo recomendável (VMR), apenas foi ultrapassado no ponto #1 nas campanhas de Outubro e Julho de 26 e Janeiro de A amostragem em cruz teve início na campanha de Julho de 26, sendo por isso que só são apresentados valores para Julho e Outubro nos pontos #3, #4 e #5. 1

109 [Nº/1 ml] Bact. Colif. Termoto. vs Legislação uso balnear: Superficie Decreto-Lei Nº236/98 VMA VMR 1 Out_5 Jan_6 Mai_6 Jul_6 Out_6 Mar_7 Jul_7 Ago_7 Set_7 Nov_7 Jan_8 #1 #2 #3 #4 #5 Figura 87. Comparação dos valores de Bactérias Coliformes Termotolerantes medidos à superfície desde a entrada em funcionamento do emissário submarino nos pontos #1 a #5 segundo o Anexo XV do Decreto-Lei Nº236/98 de 1 de Agosto de Enterococos e Escherichia Coli Para o parâmetro Escherichia Coli e Enterococos são apresentadas as frequências cumulativas. Em termos legais os valores são analisados de acordo com o Anexo I da Directiva 26/7/CE (a qual entra em vigor em 215), aplicados a águas balneares. Os parâmetros Enterococos e Escherichia Coli, foram analisados de acordo com os mesmos critérios referidos na secção (Lagoa de Óbidos). As frequências cumulativas para os Enterococos e Escherichia Coli na zona costeira são apresentadas na Figura 88. A figura mostra o número de ocorrências para as diferentes classes (barras de cores diferentes) e a respectiva percentagem acumulada (linha laranja). A análise da distribuição das frequências cumulativas para os Enterococos e Escherichia mostra que: (i) No caso dos Enterococos verificou-se que mais de 98% das análises efectuadas até à data apresentam valores inferiores a [-1]/1 ml, sendo a classificação obtida de Excelente; (ii) No caso da Escherichia Coli verificou-se 1% das análises efectuadas até à data apresentam valores inferiores a [-25]/1 ml, sendo a classificação obtida de Excelente. 11

110 Distribuição das Frequências Enterococos Distribuição das Frequências Escherichia Coli Frequência [% no Ano] [ -1] [ 1-185] 185 [ 185-2] >2 5 Enterococos [Nº/1mL] Percentagem Cumulativa Frequência [% no Ano] [ -25] [ 25-5] 5 >5 1 E. Coli [Nº/1mL] Figura 88. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos ao longo das campanhas para o parâmetro Enterococos e Escherichia Coli Salmonela spp. Os resultados obtidos à superfície para o parâmetro Salmonela spp. foram negativos em todas as campanhas e pontos de amostragem, com excepção na campanha de Setembro de 27 no ponto #1. A presença de Salmonelas spp., está associada à descarga do emissário submarino da Foz do Arelho, uma vez que o efluente descarregado corresponde a esgoto doméstico/industrial. Este resultado não determina a qualidade da água na zona de descarga uma vez que a presença de Salmonela spp. só foi detectada numa campanha Percentagem Cumulativa 12

111 1 DETECÇÃO REMOTA A utilização de imagens de satélite em zonas costeiras é uma área em expansão. Contudo, a aplicação desta tecnologia em zonas costeiras é recente. Em termos de enquadramento legal, a utilização deste tipo de informação é recomendada em documentos como a Directiva Quadro da Água, visando um aumento da eficiência do esforço de monitorização que deve incluir também a utilização de dados in situ. Uma vez que neste projecto as campanhas são sazonais (na totalidade 4 por ano), a informação que se pode extrair das imagens de satélite é uma mais valia, permitindo assim fazer séries temporais longas. O objectivo é verificar se as observações in situ apresentam alguma concordância com as observações por satélite. No entanto deve-se ter algum cuidado com este tipo de análise uma vez que existem vários erros associados a estas observações, nomeadamente o facto das observações MODIS-Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer ( nem sempre coincidirem com o mesmo dia das observações. Os sensores da NASA têm uma resolução espacial de 1.1 km e têm acesso livre e gratuito. A maior vantagem desta análise prende-se com o facto de permitir avaliar a evolução temporal de Clorofila-a e temperatura à superfície obtida pelo sensor MODIS para a zona costeira em estudo. Foi realizada uma pesquisa para seleccionar imagens MODIS válidas desde Outubro de 24 a Janeiro de 28, apresentando-se nesta secção imagens de satélite para os dias das campanhas e séries temporais extraídas de imagens de satélite para o período referido anteriormente. No Anexo II apresentam-se ainda imagens de satélite para o dia em que foram realizadas campanhas. 1.1 Séries temporais de Clorofila-a e SST Na Figura 89 e Figura 9 são apresentadas as séries temporais de temperatura à superfície (SST- Sea Surface Temperature) e Clorofila-a, elaboradas a partir de um conjunto de imagens de satélite desde Outubro de 24 a Janeiro de 28. A principal limitação da aplicação reside na dificuldade de se obter imagens livres de cobertura de nuvens. Entretanto, a alta-frequência de aquisição das imagens do sensor MODIS tem propiciado a disponibilidade de um maior número de imagens livres de nuvens. Assim, estas imagens parecem ser uma opção interessante a ser explorada, aquando a ausência de dados de campo e também para completar a amostragem sazonal na zona costeira. A temperatura à superfície fornecida pelo MODIS foi comparada com os valores medidos in situ com a sonda à superfície. No caso da Clorofila-a os valores do MODIS foram comparados com os medidos na coluna de água (superfície-s, meio-m e fundo-f), porque a concentração de Clorofila-a é uma estimativa da reflectância espectral à superfície, correspondendo no fundo a uma integração da concentração ao longo da coluna de água. Deste modo, acaba por fazer todo o sentido comparar os valores medidos a três profundidades. No caso da temperatura, verificou-se que existe a variação natural e característica deste parâmetro ao longo do ano. Esta variação conseguiu ser reproduzida pelos dados in situ e 13

112 também pelos dados do MODIS, embora seja mais nítida nos dados do MODIS, uma vez que o leque de dados é mais abrangente. No caso da Clorofila-a, os dados do MODIS foram consistentes com os valores obtidos no campo para o mesmo dia, a meio da coluna de água. Os resultados mostraram ainda que, a produção primária encontra-se mais desenvolvida nas camadas superficiais, porque para além de existir luz suficiente existem ainda nutrientes disponíveis favorecendo a produção primária na camada à superfície e a meio da coluna de água. Temperatura [ºC] MODIS In Situ Série temporal de Temperatura à Superficie: Jun-4 21-Ago-4 3-Out-4 8-Jan-5 19-Mar-5 28-Mai-5 6-Ago-5 15-Out-5 24-Dez-5 4-Mar-6 13-Mai-6 22-Jul-6 3-Set-6 9-Dez-6 17-Fev-7 28-Abr-7 7-Jul-7 15-Set-7 24-Nov-7 2-Fev-8 12-Abr-8 Figura 89. Série temporal de temperatura à superfície elaborada a partir de um conjunto de imagens de satélite, recolhidas desde Outubro de 24 a Janeiro Série temporal de Clorofila-a à Superficie: Clorofila-a (ug/l) Jun-4 21-Ago-4 3-Out-4 8-Jan-5 19-Mar-5 28-Mai-5 6-Ago-5 15-Out-5 24-Dez-5 4-Mar-6 13-Mai-6 22-Jul-6 3-Set-6 9-Dez-6 17-Fev-7 28-Abr-7 7-Jul-7 15-Set-7 24-Nov-7 2-Fev-8 12-Abr-8 MODIS Medidas-S Medidas-M Medidas-F Figura 9. Série temporal de Clorofila-a à superfície elaborada a partir de um conjunto de imagens de satélite, recolhidas desde Outubro de 24 a Janeiro

113 11 RESULTADOS DA MODELAÇÃO DA DISPERSÃO DA PLUMA Neste capítulo, são apresentados os principais resultados obtidos com o modelo hidrodinâmico e de dispersão da pluma. O modelo de dispersão da pluma implementado para a zona costeira torna-se numa ferramenta essencial para monitorizar a pluma do emissário da Foz do Arelho. Para além de permitir complementar os dados de campo serve ainda para monitorizar a posição da pluma em relação à praia da Foz do Arelho, mediante as condições meteorológicas que se fazem sentir na zona de estudo. Neste momento está em curso o desenvolvimento do sistema de modelação operacional da zona da descarga do emissário submarino da Foz do Arelho com o objectivo de prever a dispersão da pluma e a qualidade da água na zona balnear adjacente à Lagoa Óbidos. Uma ferramenta genérica está em fase final de desenvolvimento e permitirá gerir e acompanhar o funcionamento do sistema operacional sendo utilizada para implementar operacionalmente o sistema de previsão. No futuro os resultados estarão disponíveis para o público através de uma web page Escoamento e distribuição à superfície O escoamento e diluição da pluma na zona costeira onde descarrega actualmente o emissário submarino da Foz do Arelho, foi estudado com base nas previsões do modelo de dispersão da pluma implementado para a zona costeira. As simulações foram efectuadas para os mesmos dias das campanhas de amostragem. Neste relatório, apresentam-se as simulações da pluma mais relevantes. Foi ainda feita uma análise integrada dos resultados previstos pelo modelo e valores de contaminação fecal medida à superfície no ponto de descarga e nos pontos vizinhos. Os resultados das simulações da dispersão da pluma do emissário submarino para os dias das campanhas, mostram que: (i) (ii) (iii) A pluma do emissário da Foz do Arelho segue o regime de vento predominante no dia das campanhas. Se o vento for de Norte a pluma será deslocada para Sul (Figura 93) e deslocada para Norte se o vento for de Sul (Figura 92). Em qualquer regime de vento, a pluma é deslocada preferencialmente paralela á costa (i.e. seguem as correntes, por sua vez também paralelas à costa); A dispersão da pluma à superfície depende da intensidade do vento (i.e. das correntes). Esta afirmação é reforçada pelos resultados obtidos na campanha de Julho de 26 (cujas correntes foram de cerca de 25 cm/s) que mostram uma maior dispersão à superfície, comparativamente com os resultados obtidos na campanha de Outubro de 26 (correntes na ordem dos 1cm/s); Os valores elevados de correntes e a profundidade do difusor (3m) originam valores elevados de diluição inicial (da ordem de 1:1), minimizando o impacte microbiológico local. A monitorização confirma que o impacte local é mínimo, uma vez que os valores descarregados pelo emissário na zona costeira 15

114 cumprem os valores impostos pela legislação segundo o uso de águas balneares, tanto no que respeita ao previsto no Anexo XV do Decreto-Lei N.º 236/98, de 1 de Agosto de 1998 como no que respeita à nova Directiva das águas balneares; (iv) (v) Os valores mais elevados foram registados perto do ponto de descarga. Quando a pluma atinge a superfície os valores decaem rapidamente para valores da ordem das centenas/dezenas como consequência da dispersão de campo afastado e da mortalidade devida à salinidade e radiação solar; Os resultados previstos pelo modelo são muito semelhantes às concentrações medidas na zona de descarga e pontos vizinhos. O modelo validado poderá ser útil para fazer previsões fora do leque das campanhas. Figura 91. Dispersão da pluma à superfície numa situação no instante da recolha das amostras de Bac. Coliformes Termotolerantes durante a campanha de Outubro de

115 Figura 92. Dispersão da pluma à superfície numa situação de vento do quadrante SW (campanha de Outubro de 25). Figura 93. Dispersão da pluma à superfície no instante da recolha das amostras de Bac. Coliformes Termotolerantes durante a campanha de Julho de 26, com ventos predominantemente de Norte. 17

116 Figura 94. Dispersão da pluma à superfície no instante da recolha das amostras de Bac. Coliformes Termotolerantes durante a campanha de Outubro de 26, com ventos predominantemente de Sul/Sudoeste. 18

117 IV ZONA BALNEAR DA FOZ DO ARELHO A entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho pode pôr questões relativas ao seu potencial impacte na qualidade da água local nomeadamente no que respeita aos níveis de contaminação microbiológica observados na zona balnear da Foz do Arelho, uma vez que o emissário submarino está instalado a cerca de 2 km no extremo norte da zona balnear da Foz do Arelho. Nestas condições, deve ser respeitada a qualidade requerida para as águas de banho ou para recreio com contacto directo, indicada no Anexo XV do Decreto-Lei n.º 236/98, de 1 de Agosto. A condição mais importante a verificar centra-se na não contaminação bacteriológica de origem fecal. Por esta razão foi definido um programa de monitorização local com vista à caracterização dos parâmetros microbiológicos na situação actual e com o intuito de detectar eventuais ocorrências desta natureza e, em caso de se verificarem, permitir actuar em conformidade. 12 RESULTADOS DA MONITORIZAÇÃO A monitorização da zona balnear da Foz do Arelho durante o período da época balnear, foi feita na perspectiva de detectar eventuais impactes da descarga do emissário na zona balnear da Foz do Arelho. Nesta secção apresentam-se os resultados obtidos durante a época balnear de 27, na zona balnear da Foz do Arelho Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes Os resultados obtidos para os parâmetros Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes na zona balnear da Foz do Arelho, são apresentados da Figura 95 à Figura 97. Os resultados obtidos são discutidos por zona balnear, e mostram que: Foz do Arelho-Mar: Valores vestigiais de contaminação microbiológica em todos os pontos amostrados, inferiores aos valores máximos recomendados (VMR) (Anexo XV do Decreto-Lei N.º 236/98, de 1 de Agosto de 1998). 1 Bactérias Coliformes: Foz do Arelho-Mar VMA Bact. Coli. (Nº/1 ml) VMR 1 FA#1 FA#2 FA#3 4 Jun 28 Jun 12 Jul 24 Jul 2 Ago 16 Ago 3 Ago 19

118 1 Bactérias Coliformes Termotolerantes: Foz do Arelho-Mar Bact. Coli. Term. (Nº/1 ml) FA#1 FA#2 FA#3 VMA VMR 4 Jun 28 Jun 12 Jul 24 Jul 2 Ago 16 Ago 3 Ago Figura 95. Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes durante a época balnear de 27, em Foz do Arelho-Mar. Foz do Arelho-Lagoa: Valores vestigiais de contaminação microbiológica em todos os pontos amostrados, inferiores aos valores máximos recomendados (VMR) pela legislação para uso balnear (Anexo XV do Decreto-Lei N.º 236/98, de 1 de Agosto de 1998). 1 Bactérias Coliformes: Foz do Arelho-Lagoa VMA Bact. Coli. (Nº/1 ml) VMR 1 FA#4 4 Jun 28 Jun 12 Jul 24 Jul 2 Ago 16 Ago 3 Ago 1 Bactérias Coliformes Termotolerantes : Foz do Arelho-Lagoa Bact. Coli. Term. (Nº/1 ml) FA#4 VMA VMR 4 Jun 28 Jun 12 Jul 24 Jul 2 Ago 16 Ago 3 Ago Figura 96. Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes durante a época balnear de 27, em Foz do Arelho-Lagoa. 11

119 Foz do Arelho-Bom Sucesso: As análises microbiológicas, mostraram apenas valores vestigiais para a contaminação microbiológica, com excepção na campanha de 28 de Junho de 27. Nesta campanha os valores obtidos foram superiores aos valores máximos admissíveis. No entanto, apesar de ao longo desta monitorização ter sido registada uma análise má, não significa que a água na zona balnear do Bom Sucesso não satisfaça as exigências impostas para uso de águas balneares. Esta contaminação, aparentemente indica ser pontual, eventualmente associada a alguma descarga não controlada a montante, uma vez que foi provado, através do trabalho de monitorização do ano anterior, que a pluma do emissário não atinge a praia da Foz do Arelho. Sendo este um ponto interior da Lagoa, é ainda menos espectável que o valor esteja associado à descarga do efluente no mar. 1 Bactérias Coliformes: Foz do Arelho-Bom Sucesso VMA Bact. Coli. (Nº/1 ml) VMR 1 FA#5 4 Jun 28 Jun 12 Jul 24 Jul 2 Ago 16 Ago 3 Ago 1 Bactérias Coliformes Termotolerantes: Foz do Arelho-Bom sucesso Bact. Coli. Term. (Nº/1 ml) FA#5 VMA VMR 4 Jun 28 Jun 12 Jul 24 Jul 2 Ago 16 Ago 3 Ago Figura 97. Bactérias Coliformes e Bactérias Coliformes Termotolerantes durante a época balnear de 27, em Foz do Arelho-Bom Sucesso. 111

120 12.2 Enterococos e Escherichia Coli As frequências cumulativas foram calculadas para Foz do Arelho-Mar, Foz do Arelho-Lagoa e Foz do Arelho-Bom Sucesso, permitindo assim obter uma classificação mais correcta da zona que é efectivamente mais usada para a prática de banhos. Os resultados obtidos são apresentados da Figura 98 à Figura 1. As figuras mostram o número de ocorrências para as diferentes classes (barras de cores diferentes) e a respectiva percentagem acumulada (linha laranja). A análise da distribuição das frequências cumulativas para os Enterococos e Escherichia Coli apontam para o seguinte: Foz do Arelho-Mar: 1% das análises efectuadas durante o período balnear de 27, apresentou valores na classe de 1/1 ml no caso da Escherichia Coli e 25/1 ml no caso dos Enterococos. A classificação obtida para a qualidade da água em relação a ambos os parâmetros foi de Excelente. Distribuição das Frequências: Mar Enterococos Distribuição das Frequências: Mar Escherichia Coli Frequência [% no Ano] [ -1] [ 1-185] 185 [ 185-2] >2 5 Enterococos [Nº/1mL] Percentagem Cumulativa Frequência [% no Ano] [ -25] [ 25-5] 5 >5 1 E. Coli [Nº/1mL] Figura 98. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos na em Foz do Arelho-Mar na época balnear de 27 para o parâmetro Enterococos e Escherichia Coli. Foz do Arelho-Lagoa: 1% das análises efectuadas durante o período balnear de 27, apresentou valores na classe de 1/1 ml no caso da Escherichia Coli e 25/1 ml no caso dos Enterococos. A classificação obtida para a qualidade da água em relação à Escherichia Coli foi de Excelente e aos Enterococos foi de Suficiente Percentagem Cumulativa 112

121 Distribuição das Frequências: Lagoa Enterococos Distribuição das Frequências: Lagoa Escherichia Coli Frequência [% no Ano] [ -1] [ 1-185] 185 [ 185-2] >2 5 Enterococos [Nº/1mL] Percentagem Cumulativa Frequência [% no Ano] [ -25] [ 25-5] 5 >5 1 E. Coli [Nº/1mL] Figura 99. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos na em Foz do Arelho-Lagoa na época balnear de 27 para o parâmetro Enterococos e Escherichia Coli Percentagem Cumulativa Foz do Arelho-Bom Sucesso: 1% das análises efectuadas durante o período balnear de 27, apresentou valores na classe de 25/1 ml no caso dos Enterococos. No caso da Escherichia Coli, 86% das análises incidiu na classe de 1/1 ml e 14% foram superiores a 2/1. A classificação obtida para a qualidade da água em relação ao parâmetro Enterococos foi de Excelente e no caso da Escherichia Coli foi de Suficiente. Distribuição das Frequências: Bom Sucesso Enterococos Distribuição das Frequências: Bom Sucesso Escherichia Coli Frequência [% no Ano] [ -1] [ 1-185] 185 [ 185-2] >2 5 Enterococos [Nº/1mL] Percentagem Cumulativa Frequência [% no Ano] [ -25] [ 25-5] 5 >5 1 E.Coli [Nº/1mL] Figura 1. Distribuição das frequências cumulativas dos resultados obtidos na em Foz do Arelho-Bom Sucesso na época balnear de 27 para o parâmetro Enterococos e Escherichia Coli Percentagem Cumulativa 113

122 12.3 Salmonelas spp. Os resultados obtidos para o parâmetro Salmonelas spp., foram sempre negativos em todas as campanhas e pontos de amostragem, com excepção na campanha de 4 de Junho de 27, no ponto FA#1. Neste ponto, o qual está incluído na zona balnear de Foz do Arelho-Mar, foi detectada a presença de Salmonelas spp. Pensa-se que este resultado tenha sido um falso positivo, uma vez que tal ocorrência não voltou a ser registada. Deve ainda ser referido, que este resultado não tem qualquer associação com a descarga do emissário submarino, porque já ficou provado com os resultados do programa de monitorização do ano anterior, que a pluma não atinge praia da Foz do Arelho. 114

123 V Gestão e Dados 13 DISPONIBILAÇÃO DA INFORMAÇÃO A página web do projecto está disponível em Esta web page disponível para a empresa e para o público, permite a consulta privada de certos documentos, como os relatórios e propostas de trabalho. A consulta, é efectuada mediante uma password e username, de acordo com um período restrito predefinido pela Águas do Oeste, S.A. Os resultados do projecto estão organizados de modo a permitir as consultas das bases de dados do programa de monitorização (amostragem clássica e com sensores), resultados mais relevantes do modelo, relatórios e propostas de trabalho (sob consulta mediante uma password) e participações em conferências. Figura 11. Home page da página da Internet do projecto Base de dados da monitorização clássica A base de dados existente está disponível em armazena os dados obtidos ao longo do projecto, num servidor de base de dados POSTGRESQL. A actualização dos dados tem sido feita gradualmente e é da responsabilidade do MARETEC/IST. Actualmente, a base de dados inclui os dados disponíveis até à data, obtidos através da amostragem clássica na Lagoa de Óbidos e seus afluentes, zona costeira adjacente e praias. A visualização dos dados é feita através da WEB, tendo-se acesso à localização geográfica 115

124 das estações de monitorização. É possível fazer diversos tipos de pesquisas sobre os diferentes registos existentes (i.e. amostras na coluna de água ou sedimento). A Figura 12 mostra um exemplo da base de dados existente actualmente para a Lagoa de Óbidos, seus afluentes, zona costeira adjacente e zona balnear da Foz do Arelho. A Figura 13 mostra um output para uma pesquisa feita para a temperatura medida na coluna de água em alguns pontos de monitorização do exemplo apresentado. Figura 12. Controlo de navegação. 116

125 Figura 13. Output de uma pesquisa exemplo para a amónia Base de dados da monitorização com sensores Recentemente, foi desenvolvido um software específico para a gestão de dados adquiridos no campo através de sistemas de medição contínuos no espaço e/ou no tempo. O software desenvolvido permite a gestão de dados de perfis horizontais e verticais. Este tipo de base de dados suporta os seguintes tipos de dados adquiridos: (i) As sondas multiparamétricas YSI, usadas de forma isolada, ou integradas no sistema de mapeamento (conectadas a um GPS, um datalogger, e um medidor de caudal); (ii) O ADCP. Este sistema de gestão de dados está agora em fase de testes, e de implementação no seio do grupo MARETEC, sendo disponibilizado para o público no futuro. 117

126 14 CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS A remoção dos efluentes de origem urbana no Rio da Cal (ETAR das Caldas da Rainha) e o seu lançamento no mar através do emissário submarino submarino da Foz do Arelho, implicou uma redução de carga de nutrientes e de contaminação microbiológica, da qual seriam de esperar melhorias em termos de qualidade da água no Rio da Cal. No entanto, a monitorização levada a cabo durante o ano de 27 mostrou que mesmo após a ligação da ETAR das Caldas da Rainha ao emissário submarino da Foz do Arelho, continuam a afluir cargas elevados de nutrientes (particularmente amónia e fosfato) à entrada do braço da Barrosa. Embora elevadas, as cargas afluentes são menores do que antes da entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho. Os valores medidos em vários pontos de amostragem e o levantamento de terreno na bacia do Rio da Cal, permitiram formular a hipótese da existência de outras fontes não controladas no Rio da Cal. Durante as últimas três campanhas de vigilância da qualidade ambiental dos rios afluentes à Lagoa de Óbidos, foi corroborada a existência de uma descarga não controlada no Rio da Cal, responsável pelas elevadas carga de amónia e fosfato que continuam a afluir à Lagoa de Óbidos. As cargas de nutrientes que chegam à lagoa são condicionadas por esta descarga e podem estar associadas às actividades agropecuárias (i.e. resíduos gerados pelos animais). Este resultado, explica em parte, os resultados que têm vindo a ser obtidos no braço da Barrosa. Nesta situação todo o esforço envolvido na monitorização da Lagoa de Óbidos fica condicionado por outras fontes de poluição não controladas. As conclusões prévias da qualidade da água dos afluentes da lagoa, em particular do Rio da Cal, são da maior importância para as interpretações feitas sobre a lagoa. De facto, o braço da Barrosa, meio receptor desse afluente, tem-se distinguindo ao longo destes anos de amostragem dos outros locais da lagoa. Os parâmetros que destacam o braço da Barrosa como um local especialmente afectado são os nutrientes, metais e o oxigénio dissolvido. Essas duas classes de compostos têm proveniências distintas o que condiciona a sua sazonalidade. Os nutrientes são particularmente importantes no Inverno, dado que são introduzidos através do rio da Cal e escorrências dos campos agrícolas. Entre os nutrientes, a amónia e os nitratos são especialmente preocupantes, conduzindo, segundo Wasmund, a uma classificação desta área como eutrófica a politrófica ou com má qualidade ao longo dos 3 anos de monitorização de acordo com Crouzet. Pelo contrário, a estação AO#2 apresentou pontualmente esta classificação, sendo mais evidente durante o período de Inverno, sugerindo ser um problema associado ao transporte de nutrientes na lagoa. Como é sabido a circulação da água na lagoa, faz-se maioritariamente ao longo da margem Norte, originando um transporte maior de nutrientes nos meses cujo caudal é mais elevado. A entrada em funcionamento do emissário submarino da Foz do Arelho removeu os efluentes de origem urbana da lagoa, porém, e de acordo com os critérios aplicados a estes quatro anos de trabalho de monitorização, não foi ainda possível notar qualquer melhoria em termos de nível trófico, uma vez que se deve ainda considerar o contributo das descargas não controladas e escorrências dos campos agrícolas que continuam a introduzir nutrientes no sistema. Não devemos por de parte também as fontes internas de nutrientes na lagoa, mais em particular o fosfato, uma vez que tem tendência apresentar níveis mais elevados nos meses de pouco caudal (Verão). Estes 118

127 incrementos de fosfato no Verão acontecem devido à remobilização dos sedimentos. Este processo, porque é quimicamente dependente da temperatura é mais evidente nesta altura do ano, uma vez que é potenciado por temperaturas mais elevadas. Para além dos principais nutrientes azotados e fosfatados, a entrada de água doce no braço da Barrosa introduz alguns metais na lagoa, uma vez que se apresenta moderadamente contaminada por estes compostos. No entanto, os metais à semelhança dos fosfatos podem ser remobilizados dos sedimentos para coluna de água aquando da decomposição da matéria orgânica. Os dados obtidos durante o ciclo de 24 horas no braço da Barrosa colocaram este processo em evidência. No entanto apenas pontualmente, surgiram valores de metais dissolvidos e particulados mais elevados no Verão no braço da Barrosa, ao longo destas campanhas de amostragem. A explicação mais plausível para não terem sido detectadas grandes diferenças é a hora de amostragem, uma vez que no que respeita os metais, a qualidade da água no braço da Barrosa é mais condicionada pela hora de amostragem do que pela maré. Esta evidência leva-nos a propor, talvez para um próximo programa de monitorização, escalas de amostragem mais ajustadas a estas classes de parâmetros: nutrientes (variação com a maré); metais dissolvidos e particulados (variação com a hora do dia). Para além dos parâmetros indicados anteriormente, não se pode por de parte os valores obtidos para alguns parâmetros físico-químicos, nomeadamente o Oxigénio Dissolvido. O oxigénio dissolvido é um parâmetro fulcral para sistemas com as características da Lagoa de Óbidos. As grandes flutuações foram registadas exclusivamente no braço da Barrosa, com valores abaixo dos 1% de saturação e valores bastante superiores. Estas variações indicam grandes desequilíbrios entre a produção primária e o consumo de oxigénio pelas comunidades bentónicas e degradação da matéria orgânica. Estas flutuações representam per si um indicador de condições eutróficas no Braço da Barrosa. Os restantes parâmetros discutidos previamente reforçam as condições mais deterioradas no braço da Barrosa, sendo indicado como uma área potencialmente eutrofizada. Nestas condições, prevê-se que a melhoria do nível trófico da lagoa seja um processo lento, apesar da remoção das cargas de origem urbana na Lagoa de Óbidos. Em relação à modelação da qualidade da água, de um modo geral, podemos dizer que os resultados do modelo são consistentes com os valores obtidos no campo e conseguem reproduzir a sua variação espacial, sazonal e inter-anual. A variação espacial deve-se às características hidromorfológicas da lagoa e trocas entre o meio marinho e terrestre (descargas dos principais afluentes). Nestas condições é de esperar que nas estações mais interiores (com maior dependência das descargas de água doce) as concentrações sejam mais elevadas. Já a variação sazonal e inter-anual deve-se ao regime de caudal para os períodos Verão/Inverno. O modelo de qualidade da água, revelou-se uma boa ferramenta de apoio aos dados de campo e estudo de processos no sistema lagunar, pois permite integrar os valores no tempo e no espaço, complementando a lacuna de dados existentes, uma vez que as campanhas são sazonais. Os resultados obtidos até à data na zona costeira, mostram que os nutrientes descarregados pelo emissário submarino da Foz do Arelho são inferiores aos valores recomendados pela legislação para zonas costeiras menos sensíveis (Decreto-lei Nº149/24 de 22 de Junho de 24) sujeitas a descargas de efluentes. Por outro lado, os valores de Clorofila-a também cumprem a legislação referida anteriormente, apresentando concentrações semelhantes às esperadas em zonas costeiras não sujeitas a descargas de efluentes. Os níveis de contaminação microbiológica da pluma são 119

128 baixos, com concentrações superficiais abaixo dos valores admissíveis para águas balneares, como consequência da diluição inicial promovida pelo difusor. Com respeito à avaliação da eficiência do emissário submarino da Foz do Arelho, ficou provado que este emissário consegue diluições na ordem de 1:1, mostrando ser eficiente na diluição das concentrações de coliformes fecais. A elevada diluição é conseguida pelas características do difusor e pelo facto de descarregar numa zona costeira altamente dinâmica. Nestas condições, é de esperar que o impacte local na zona de descarga e na praia seja mínimo. Dados obtidos ao longo do programa de monitorização, corroboram esta hipótese. Os resultados demonstram que, o emissário submarino da Foz do Arelho está a descarregar de acordo com as exigências legais impostas, não havendo evidências de impactes em termos de contaminação microbiológica decorrentes da respectiva entrada em funcionamento, uma vez que se cumprem os valores legais de acordo com a qualidade das águas balneares. O facto de esta ser uma região sujeita a upwelling intenso e de as correntes serem fortes, mostra que a pluma do emissário tem um efeito secundário em termos de produção primária à escala da região e por isso o importante é garantir uma diluição inicial elevada, para minimizar o impacte local. A construção de um emissário longo (cerca de 2 km), perpendicular à costa (i.e. à corrente dominante) e descarregando numa zona profunda (3 metros) garante este objectivo. Quanto à zona balnear da Foz do Arelho, os indicadores microbiológicos foram em quase todas as campanhas inferiores aos valores máximos recomendáveis ao uso de águas balneares de acordo com o Anexo XV do Decreto-Lei 236/98 de 1 de Agosto de 1998, com excepção da zona da campanha de 28 de Junho de 27 em Foz do Arelho-Bom Sucesso. Nesta campanha foram registados valores acima dos máximos admissíveis em termos de contaminação fecal. No entanto, pelo facto de terem sido registados valores elevados em uma única campanha, não significa que as águas não satisfaçam as exigências para uso de águas balneares. Muito esporadicamente foram detectadas Samonelas spp., tendo sido registada a sua presença na campanha de 4 de Junho de 27, na estação FA#1 (Foz do Arelho-Mar). Pensa-se que este resultado tenha sido um falso positivo, uma vez que até ao fim da época balnear não houve registo de presença de Salmonelas spp. Convém referir que este resultado não deve ser apontado à descarga do emissário submarino da Foz do Arelho, porque como tem vindo a ser demonstrado ao longo deste trabalho, a pluma do emissário não atinge a zona balnear da Foz do Arelho. Após três anos de monitorização de vigilância da descarga do emissário submarino da Foz do Arelho, pode dizer-se que a sua entrada em funcionamento não pode pôr questões relativas ao seu potencial impacte na qualidade da água local nomeadamente no que respeita aos níveis de contaminação microbiológica, uma vez que os resultados obtidos mostram que são cumpridos os valores recomendados pela legislação, quer na zona de descarga quer na praia da Foz do Arelho. 12

129 ANEXO I Resultados da monitorização dos rios afluentes de acordo com a classificação do INAG: Classificação das campanhas de Março a Dezembro de 27

130 Os resultados obtidos ao longo das campanhas foram comparados com a classificação adoptada pelo Instituto Nacional da Água (INAG). Esta classificação, visa avaliar a qualidade da água para usos múltiplos (Tabela A1). As classes são atribuídas de acordo com uma gama de valores, com limites mínimos e máximos de um vasto conjunto de parâmetros (Tabela A2). Tabela A1. Classes de Classificação da Qualidade da Água. Classe A Excelente B Boa C Razoável D Má E Muito Má Nível de Qualidade Águas com qualidade equivalente às condições naturais, aptas a satisfazer potencialmente as utilizações mais exigentes em termos de qualidade. Águas com qualidade ligeiramente inferior à classe A, mas podendo também satisfazer potencialmente todas as utilizações. Águas com qualidade "aceitável", suficiente para irrigação, para usos industriais e produção de água potável após tratamento rigoroso. Permite a existência de vida piscícola (espécies menos exigentes) mas com reprodução aleatória; apta para recreio sem contacto directo. Águas com qualidade "medíocre", apenas potencialmente aptas para irrigação, arrefecimento e navegação. A vida piscícola pode subsistir, mas de forma aleatória. Águas extremamente poluídas e inadequadas para a maioria dos usos.

131 Parâmetro Tabela A2. Tabela de classificação por parâmetro. A B C D E Excelente Boa Razoável Má Muito Má Min Max Min Max Min Max Min Max Arsénio (mgas/l) Azoto Amoniacal (mgnh4/l) > 4 Azoto Kjeldahl (mgn/l) >3 Cádmio (mgcd/l) >.5 Carência Bioquímica de Oxigénio (mgo2/l) >2 Carência Química de Oxigénio (mgo2/l) >8 Chumbo (mgpb/l) >.1 Cianetos (mgcn/l) >.8 Cobre (mgcu/l) >1 Coliformes fecais (/1ml) >2 Coliformes totais (/1ml) >5 Condutividade (µs/cm, 2ºC) >3 Crómio (mgcr/l) >.8 Estreptococos fecais (/1 ml) >2 Fenóis (mgc6h5oh) >.1 Ferro (mgfe/l) >2 Fosfatos (mgp2o5/l) >1 Fósforo P (mgp/l) >.5 Manganês (mgmn/l) >1 Mercúrio (mghg/l) >.1 Nitratos (mgno3/l) >8 Oxidabilidade >25 Oxigénio Dissolvido (sat.) (% sat. O2) <3 ph (Escala Sorensen) >11 Selénio (mgse/l) >.5 Sólidos Suspensos Totais (mg/l) >8 Substâncias Tensioactivas (mg/l) (sulfato de lauril e sódio) >.5 Zinco (mgzn/l) >5

132 Tabela A3. Classificação da Qualidade da Água no Rio da Cal ao longo de todas as campanhas realizadas em 27 de acordo com a classificação do INAG. Parâmetro Rio da Cal: Ano de 27 Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro ph Condutividade (us/cm) SST (mg/l) Sat. OD (%) Amónia (mgnh4/l) Nitrato (mgno3/i) Fosfatos (mgp2o5/l) Fósforo P (mgp/l) Tabela A4. Classificação da Qualidade da Água no Rio Arnóia/real ao longo de todas as campanhas realizadas em 27 de acordo com a classificação do INAG. Parâmetro Rio Arnóia/Real: Ano de 27 Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro ph Condutividade (us/cm) SST (mg/l) Sat. OD (%) Amónia (mgnh4/l) Nitrato (mgno3/i) Fosfatos (mgp2o5/l) Fósforo P (mgp/l) Tabela A5. Classificação da Qualidade da Água na vala de drenagem do Bom Sucesso ao longo de todas as campanhas realizadas em 27 de acordo com a classificação do INAG. Parâmetro Bom Sucesso: Ano de 27 Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro ph Condutividade (us/cm) SST (mg/l) Sat. OD (%) Amónia (mgnh4/l) <LD Nitrato (mgno3/i) Fosfatos (mgp2o5/l) <LD Fósforo P (mgp/l).2 - <LD

133 ANEXO II Imagens de satélite para os dias da campanhas: Outubro de 25 a Janeiro de 27

134 As figuras seguintes apresentam uma panóplia de imagens de satélite para os dias em que foram realizadas campanhas de amostragem. Contudo nem sempre foi possível apresentar imagens referentes ao mesmo dia em que foram efectuadas as campanhas, pelo facto de existirem nuvens, tendo sido escolhida a imagem imediatamente o dia antes ou depois. As zonas a preto são zonas onde as interferências atmosféricas não permitem a medição 12 de Outubro de 24 3 de Março de de Maio de 25 Imagens de Satélite de Temperatura à Superfície Imagens de Satélite de Clorofila-a 24 de Outubro de 25 3 de Janeiro de 26 Imagens de Satélite de Temperatura à Superfície

135 Imagens de Satélite de Clorofila-a 5 de Maio de de Julho de 26 Imagens de Satélite de Temperatura à Superfície Imagens de Satélite de Clorofila-a

136 16 de Março de de Julho de 27 Imagens de Satélite de Temperatura à Superfície Imagens de Satélite de Temperatura à Superfície Imagens de Satélite de Clorofila-a Imagens de Satélite de Clorofila-a