Santuário no mar de Ipanema

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1 PRIMEIRA ECOLOGIA Ecossistema único, o arquipélago das Cagarras precisa de proteção Santuário no mar de Ipanema FOTO DE CARLOS SECCHIN Figura 1. O arquipélago das Cagarras, a 3,5 km da praia de Ipanema, no Rio de Janeiro, pode vir a ser declarado monumento natural, o que determinará a proteção integral do ecossistema das ilhas e de seu entorno O arquipélago das Cagarras tem um ambiente complexo e delicado, fruto das mudanças do clima, das rochas, das águas e da vida ao longo de milhões de anos. De inestimável valor científico e ecológico, essas ilhas do litoral carioca precisam se tornar uma unidade de conservação, para garantir a preservação dos recursos naturais, hoje ameaçados por atividades humanas como a pesca predatória e a visitação sem controle. Por Liliane Lodi, do Instituto de Estudos da Ecologia de Mamíferos Marinhos (Ecomama). arquipélago das Cagarras (figura 1), situado a O cerca de 3,5 km da praia de Ipanema, no Rio de Janeiro, é formado por três ilhas (da Cagarra, de Palmas e Comprida), três ilhotas (Filhote da Cagarra, Praça Onze e Matias) e sete lajes rochosas (Fedorenta, Cangulândia, Palmas, Bom Jardim, da Cagarra, da Âncora e do Focinho de Porco). As ilhotas Praça Onze e Matias e a laje Fedorenta integram um prolongamento fragmentado da ilha Comprida, a mais extensa e de menor altitude do arquipélago. A área ocupada pelo arquipélago no mar é de 2 km². A denominação atual deriva do nome que os colonizadores portugueses deram ao arquipélago, ilhas Cagadas, devido à grande quantidade de guano (excrementos de aves marinhas) que recobria seus costões rochosos (figura 2). As ilhas abrigam, ainda hoje, uma rica fauna de aves marinhas ou litorâneas. O guano, com alto teor de nitrogênio e fosfato, é um fertilizante natural para o fitoplâncton o conjunto de algas microscópicas que constitui a base da cadeia alimentar dos ambientes marinhos. Existem outras ilhas com características semelhantes próximas às Cagarras. A ilha Redonda, a ilhota Filhote da Redonda e a laje da Redonda situam-se 3,5 km ao sul, enquanto a ilha Rasa (sob a responsabilidade da Marinha brasileira) fica a 60 CIÊNCIA HOJE vol. 37 nº 219

2 FOTO DE CARLOS SECCHIN FOTO DE LILIANE LODI 5,5 km a sudeste. Geologicamente, todas essas ilhas são blocos monolíticos isolados, com formas arredondadas no topo, curvas suaves nas vertentes e encostas sem arestas e pontas escarpadas. Elas não têm fontes naturais de água doce e não apresentam praias em todo o seu contorno, o que dificulta o desembarque. De um ângulo pouco comum, do mar para a terra, a visão da cidade do Rio de Janeiro a partir das ilhas Cagarras é incomparável. É possível contemplar os principais cartões-postais da cidade, como o Pão de Açúcar, o Corcovado, a Pedra da Gávea, a Pedra Bonita, os picos da Tijuca e do Papagaio e as praias de Ipanema e do Leblon. A maioria dos cariocas, porém, sabe muito pouco sobre o arquipélago. A vida escondida na água do mar As ilhas Cagarras estão na chamada zona de transição, com características climáticas intermediárias entre a zona tropical e a subtropical temperada do Atlântico Sul. A fauna marinha do arquipélago reúne espécies tanto das áreas tropicais do Brasil e do Caribe quanto do sul brasileiro e da Argentina, o que faz dessas ilhas um local de relevante interesse científico e conservacionista. O ambiente marinho em torno das ilhas exibe imensa variedade de vida. Entre os organismos mais representativos destacam-se os que vivem em colônias fixadas a rochas ou outros substratos no fundo do mar, como anêmonas, zoantídeos, esponjas, ascídeas e briozoários, formando um tapete de cores variadas e intensas. Há ainda grande diversidade de seres que vivem na areia, como poliquetas (vermes marinhos); nas superfícies do fundo, como estrelasdo-mar, nudibrânquios (lesmas marinhas) e ouriços; ou na própria água, como medusas. Ali são vistos argonautas, seres raros ( parentes dos polvos), que ao desovar perto das ilhas deixam no fundo suas conchas esculturais e translúcidas. Também são encontrados o coral-cérebro e colônias de octocorais, que incluem as gorgônias e os corais moles, dividindo o espaço com siris, caranguejos (aranha e ermitão), camarões-palhaço, caramujos marinhos (do gênero Cypraea), cracas e muitos outros organismos. Peixes dos mais variados tamanhos, formas e cores (figura 3) enriquecem a paisagem submarina, desde os de grande porte até alguns quase microscópicos, ocultos em pequenas tocas. A tartaruga-verde (Chelonia mydas) e a tartaruga-de-pente (Eretmochelys imbricata), ambas ameaçadas de extinção, aproveitam a abundante oferta de alimento e abrigo no arquipélago. Cetáceos, visitantes ocasionais O arquipélago é às vezes utilizado como área de descanso por baleias-francas-do-sul (Eubalaena australis) e baleias-jubarte (Megaptera novaeangliae) durante sua longa migração no período de reprodução e cria (julho a dezembro) pois seus filhotes nascem em águas mais quentes, em baixas latitudes. Na mesma época, são avistados com freqüência junto às ilhas grupos de golfinhos-fliper (Tursiops truncatus) (figura 4) com até 30 indivíduos. No final da primavera e início do verão, ventos fortes vindos de leste tornam-se mais freqüentes e impulsionam correntes frias em direção à costa. A redução da temperatura das águas nessa época parece estar associada à ocorrência de orcas (Orcinus orca) nas águas do arquipélago e áreas próximas, mas essas visitas também dependem da disponibilidade de recursos que compõem sua dieta.! Figura 2. As maiores colônias de fragatas e atobás se fixaram na parte alta da ilha da Cagarra, e a água das chuvas carrega o guano das aves, formando estrias brancas nas encostas rochosas Figura 3. O olho-de-cão (Priacanthus arenatus) é mais ativo à noite seus olhos, quando iluminados, refletem a luz de maneira estranha, dando a impressão de que emitem fachos de luz setembro de 2005 CIÊNCIA HOJE 61

3 Figura 4. Os golfinhosfliper utilizam o arquipélago em algumas épocas do ano como área de alimentação, descanso e cria de filhotes, comportamentos considerados críticos para a sobrevivência da espécie Figura 5. As fragatas podem ser identificadas por sua longa cauda bifurcada e pelas asas muito compridas, que permitem que essas aves planem no ar por longo tempo Refúgio para as aves marinhas As ilhas Cagarras são áreas de refúgio, descanso e reprodução para várias aves marinhas, que trazem um movimento especial ao cenário insular. Fazem parte da avifauna local gaivotões (Larus dominucanus), fragatas (Fregata magnificens) (figura 5), atobás-marrons (Sula leucogaster), trinta-réis-debico-amarelo (Sterna eurygnata) e trinta-réis-debico-vermelho (S. hirundinacea). Outras espécies de ocorrência eventual são o piru-piru (Haematopus palliatus) e o trinta-réis-real (S. maxima). Entre as 40 localidades da costa brasileira consideradas prioritárias para a conservação de aves costeiras e marinhas, o arquipélago teve sua importância biológica definida como extrema pelo Ministério do Meio Ambiente, em 2002, no documento Avaliação e identificação de áreas e ações prioritárias para a conservação, utilização sustentável e repartição de benefícios da biodiversidade brasileira. Domínio da mata atlântica A flora terrestre das ilhas inclui em torno de 114 espécies e constitui um dos últimos exemplares de ecossistema insular situados no domínio da mata atlântica, apresentando fortes características de ecossistemas rupestres e restingas. Só existem formações arbóreas nas ilhas de Palmas e Comprida, com abundância da palmeira-baba-de-boi (Syagrus romanzoffiana). As outras ilhas têm vegetação basicamente herbácea e arbustiva (figura 6), com plantas de áreas secas como cactáceas e bromélias (Scyllarides brasiliensis), antes comuns, são pouco vistas hoje junto às ilhas. A coleta indiscriminada de peixes ornamentais, como o soldado (Holocanthus tricolor) e o peixe-canivete (Pareques acuminatus), tornou-os raros, e é cada vez mais difícil observar grandes cardumes na região, como os de enchova (Pomatomus saltatrix). Tubarões e raias praticamente desapareceram. Acampamentos de pescadores, na ilha Comprida, deixam para trás todo tipo de detritos e trazem o risco de queimadas, uma ameaça a mais para a já fragilizada vegetação nativa. O capim-colonião (Panicum maxi- de restinga. Na ilha Comprida, destaca-se a presença da orquídea Cattleya forbesii, em risco de extinção. A ameaça da degradação oculta À distância, o arquipélago das Cagarras parece preservado da degradação, mas uma observação mais direta expõe suas mazelas. Por se tratar de um sistema insular próximo a um grande centro urbano, o acesso é relativamente rápido por barco (cerca de uma hora e meia), o que facilita a exploração de seus recursos. Hoje, o arquipélago sofre com a pesca predatória (na qual são usadas redes de arrasto e até explosivos), com a caça submarina (mediante compressores) e com o turismo desordenado, sem nenhum tipo de controle ou fiscalização ambiental. Devido à intensa captura, a vieira (Nodipecten nodosos), a lagosta (Panulirus argus) e a cavaquinha FOTOS DE CARLOS SECCHIN 62 CIÊNCIA HOJE vol. 37 nº 219

4 FOTO DE LILIANE LODI mum), espécie invasora que compete com as nativas, já ocupa boa parte das ilhas, em especial da Comprida. O desembarque de pessoas nas ilhas ameaça o esforço reprodutivo das aves, especialmente trinta-réis e atobás-marrons, pois isso faz com que essas espécies abandonem seus ninhos e tenham seus ovos e/ou filhotes predados por urubus (Coragyps attratus). A retirada extrativista sistemática de mexilhões (Perna perna), sem a preocupação com a manutenção da comunidade, e os coletores de bromélias e orquídeas são outras ameaças. A limpidez das águas vem sendo reduzida pelo aumento gradual da presença de resíduos poluentes. Milhões de litros de água contaminada por dejetos são lançados diariamente no fundo do mar através do emissário submarino de Ipanema, cuja boca fica a menos de 2 km da ponta sul da ilha das Palmas. Tais rejeitos contaminam a massa d água situada no entorno das ilhas, o que é evidenciado pela triste visão de uma grande mancha na superfície do oceano. As atividades humanas potencialmente degradantes tendem a aumentar nas águas próximas e nas próprias ilhas, e precisam ser reguladas e fiscalizadas, antes que atinjam proporções que o ecossistema não possa suportar. Por uma conservação eficiente Em função da importância ambiental, cultural e econômica do arquipélago, além da peculiar beleza, o Conselho Nacional de Meio Ambiente propôs, em resolução de setembro de 1989, que a Presidência da República, por decreto, o declarasse área de relevante interesse ecológico. A proposta, porém, nunca se transformou em decreto, e portanto o arquipélago não é uma unidade de conservação legalmente constituída. Em março deste ano, foi aprovado na Câmara dos Deputados projeto de lei do deputado Fernando Gabeira, que cria o Monumento Natural das Ilhas Cagarras, o que tornaria o arquipélago uma unidade de proteção integral. A proposta, agora sendo apreciada no Senado, abrange as ilhas da Cagarra, de Palmas e Comprida e a ilhota Filhote da Cagarra, além da ilha Redonda e da ilhota Filhote da Redonda, bem como 10 m de área marinha em torno das mesmas. A inclusão da ilha Rasa (e 200 m de área marinha ao redor) depende da aprovação da Marinha. O arquipélago enquadra-se perfeitamente no conceito de monumento natural, tendo em vista o perfil de uso previsto, a expressiva beleza cênica, a importância ecológica e a área relativamente pequena. Esse tipo de unidade de conservação permite a visitação pública, segundo as normas legais existentes, além das normas e do plano de manejo definidos para a própria unidade, assegurando que atividades como o ecoturismo e o mergulho não causem danos ambientais. A aprovação no Senado e a promulgação pelo presidente da República tornarão as Cagarras o primeiro conjunto de ilhas cariocas protegidas. O projeto determina a criação de um conselho, com representantes do poder público e da sociedade, para regulamentar e gerir as atividades de lazer no arquipélago. Os principais beneficiados com a criação e a efetiva gestão desse monumento natural serão os moradores do Rio de Janeiro e todos os que usufruem direta ou indiretamente do arquipélago, já que, a partir de dados mais precisos sobre seus recursos marinhos e a influência humana, será possível estabelecer políticas corretas de uso e ações de fiscalização e conservação. Além disso, especialistas da vida marinha, mergulhadores, ambientalistas e estudantes terão um instrumento prático para identificar e compreender a biodiversidade marinha da região Sudeste. Afinal, o Rio de Janeiro merece ganhar um santuário à altura de sua beleza. Figura 6. Na vegetação existente na face da ilha da Cagarra voltada para o mar aberto, nota-se a predominância do capimcolonião, uma espécie invasora setembro de 2005 CIÊNCIA HOJE 63

5 ECOLOGIA Comportamento de certos roedores pode mudar em noites de Lua cheia A Lua e os pequenos mamíferos O padrão de atividade de animais como roedores, cuícas e gambás, mais vulneráveis à predação por outras espécies, pode variar com as fases da Lua. Essas presas potenciais evitam a Lua cheia, pois a intensidade luminosa pode facilitar sua captura por predadores noturnos. Um estudo com animais de uma estação ecológica paulista sugere que esses padrões dependem das espécies de presas analisadas, pois cada uma tem características físicas e comportamentos diferentes. Por Adriana de Arruda Bueno e José Carlos Motta Júnior, do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo. Figura 1. O cerrado tem árvores, arbustos e vegetação rasteira, apresentando geralmente uma vegetação mais aberta do que os ambientes florestais o longo da história, muitos fenômenos foram A creditados à influência da Lua sobre a Terra e sobre os seres vivos, como o crescimento dos vegetais e do cabelo, a gestação, o parto e até a loucura. Muitas dessas crenças foram desmentidas pela ciência ou no mínimo não foram comprovadas. Por outro lado, a atração dos oceanos pela Lua, que causa as elevações periódicas de suas águas (as marés), e os movimentos semelhantes que esta induz nas porções sólida (marés de crosta) e gasosa (marés de atmosfera) do planeta são exemplos de efeitos do satélite sobre o planeta já desvendados pela ciência atual. Muito tem sido descoberto sobre a influência da luminosidade da Lua na vida de animais noturnos. Um estudo sobre o efeito da Lua nas atividades do coelho europeu (Oryctolagus cuniculus) mostrou que esse animal é realmente mais ativo durante os períodos de Lua nova, ou seja, quando a noite é mais escura. Tal comportamento foi interpretado como uma maneira de reduzir o risco de predação por raposas (Vulpes vulpes) e doninhas (gênero Mustela) na Escócia. A luminosidade da Lua também parece influenciar o padrão de atividade de certas aves noturnas (como um curiango da América do Norte, Phalaenoptilus nuttallii), de morcegos (como Syconycteris australis, da Nova Guiné), de algumas abelhas (como Xylocopa tranquebarica) e até de serpentes (como a cascavel Crotalus viridis). No caso de roedores e de marsupiais (cuícas e gambás), a explicação mais plausível encontrada pelos pesquisadores para a maior atividade em noites mais escuras é a de que esta é uma maneira de ficarem menos expostos aos predadores (como no caso do coelho europeu). Predadores que utilizam a visão para caçar beneficiam-se da luminosidade da Lua cheia para aumentar seu sucesso na captura de presas. Experimentos feitos em 1945 pelo zoólogo norte-americano Lee R. Dice ( ), com duas espécies de coruja em cativeiro a suindara (Tyto alba) e a coruja-buraqueira (Athene cunicularia) FOTOS CEDIDAS PELOS AUTORES 64 CIÊNCIA HOJE vol. 37 nº 219

6 demonstraram que ambas caçam melhor com maior luminosidade. O efeito da Lua sobre as atividades de mamíferos noturnos já foi bem documentado para algumas espécies, como roedores em desertos da América do Norte e de Israel. Em experimentos com a presença de um predador como a coruja e iluminação simulando a Lua cheia, certos roedores alimentam-se menos e procuram permanecer em locais mais protegidos, isto é, com mais vegetação. Por outro lado, há animais que mostram não se importar com a luminosidade em noites de Lua cheia. Um exemplo está nos ratos-cangurus (como os do gênero Dipodomys), assim chamados por se locomoverem sobre duas patas e aos saltos. Eles parecem ser mais eficientes na detecção de seus predadores, pois só evitam ambientes abertos com a presença real do predador. Assim, não alteram seu comportamento a partir de sinais indiretos de risco de predação (iluminação lunar, por exemplo), como fazem os ratos quadrúpedes. Além disso, constatou-se que o rato-canguru tem audição mais eficiente que a dos outros ratos, pois suas bulas timpânicas (cavidades ósseas que abrigam a orelha média) são maiores, o que o torna mais sensível a certos sons produzidos pelos predadores. A Lua e os roedores do cerrado brasileiro Exceto por uns poucos trabalhos, o efeito da Lua sobre as espécies tropicais permanece parcamente conhecido. Por esse motivo, foi realizado, entre agosto de 2001 e julho de 2002, um trabalho na Estação Ecológica de Itirapina, localizada nos municípios de Itirapina e Brotas, em São Paulo, para testar a hipótese de que os pequenos mamíferos brasileiros também alteram suas atividades em relação às fases da Lua em áreas de vegetação aberta, como nos cerrados. A pesquisa foi financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e pela organização não-governamental World Wildlife Fund (Fundo Mundial para a Vida Selvagem). Supondo-se que, quanto maior a atividade desses animais, maiores as chances de serem capturados, foram instaladas naquela estação ecológica, em diferentes fisionomias do cerrado (campo sujo e campo cerrado) (figura 1), 18 armadilhas de interceptação e queda (figura 2). As armadilhas, cada uma com quatro baldes para coletar os animais, ficavam abertas durante três noites por mês, por um ano (revezando-se, a cada mês, a Lua escolhida ou cheia, ou nova), e os baldes eram checados a cada manhã. Portanto, a checagem totalizou 216 baldes por mês e em todo o ano. A comparação entre as capturas em diferentes cenários confirmou a hipótese de que os pequenos mamíferos alteram suas atividades de acordo com as fases da Lua. Levando-se em conta o total de ratos e marsupiais capturados (441 indivíduos) ao longo do período de estudo, muito mais indivíduos caíram nas armadilhas durante a Lua nova (290) do que na Lua cheia (151). Do total de capturas, 96% foram de duas espécies de ratos silvestres, Calomys tener e Oligoryzomys nigripes (figura 3), que constituem as espécies de roedores mais comuns na estação ecológica.! Figura 2. As armadilhas de interceptação e queda consistem em cercas-guias feitas de tela plástica junto às quais são enterrados, até a boca, quatro baldes (de 100 litros um deles no centro da fotografia): o animal é interceptado pela cerca e, ao desviar desta, cai no balde A B Figura 3. O rato silvestre Calomys tener (A) corresponde a mais de 80% da comunidade de pequenos mamíferos na Estação Ecológica de Itirapina. O outro rato silvestre capturado no estudo, Oligoryzomys nigripes (B), tem patas traseiras grandes e rabo comprido, o que permite saltos e mudanças de direção nas fugas setembro de 2005 CIÊNCIA HOJE 65

7 Figura 4. Número total de indivíduos de Calomys tener e Oligoryzomys nigripes capturados nas duas fases da Lua, no período de um ano, na Estação Ecológica de Itirapina Uma análise mais detalhada demonstrou que apenas a espécie de ratinho mais abundante, C. tener, reduziu sua atividade de modo significativo em noites de Lua cheia. Nos ambientes estudados, o número de indivíduos dessa espécie capturados em noites de Lua nova é pouco mais que o dobro dos que caíram nas armadilhas em noites de Lua cheia (figura 4). Esse comportamento foi exibido tanto por machos quanto por fêmeas (figura 5), ao longo de todo o ano, não tendo sido influenciado pelas estações de seca (abril a setembro) ou de chuvas (outubro a março). Esses achados ficam ainda mais interessantes quando comparados com a presença desse ratinho na dieta de alguns dos predadores que ocorrem na Estação Ecológica de Itirapina. A análise no mesmo estudo da dieta de alguns predadores existentes nessa estação (figura 6), como as corujas suindara (T. alba) e buraqueira (A. cunicularia), além do loboguará (Chrysocyon brachyurus), confirmou que C. Calomys tener Nº total Fêmeas Machos Estação seca Estação chuvosa Lua nova Lua cheia Figura 5. Número de indivíduos de Calomys tener capturados nas duas fases da Lua na Estação Ecológica de Itirapina, no período de um ano Presas Lobo-guará Suindara Coruja-buraqueira Roedores e marsupiais 22,8 50,0 2,3 Outros vertebrados 23,1 6,8 2,0 Invertebrados 4,8 43,2 95,7 Frutos 49,3 - - Nº de fezes/pelotas analisadas Figura 6. Dieta de alguns dos vertebrados predadores nos cerrados de Itirapina. Valores são % do total de itens de cada dieta tener é uma das espécies mais importantes em sua alimentação. Esse roedor representa, respectivamente, 83%, 75% e 82% do número de indivíduos de pequenos mamíferos consumidos por esses três predadores. Sua capacidade auditiva parece ser pouco apurada (o que é sugerido pelas pequenas bulas timpânicas desse roedor) e sua locomoção basicamente quadrúpede parece ser pouco eficiente para fuga. Além disso, sua grande abundância aumenta a freqüência dos encontros com os predadores. Assim, uma estratégia para tentar diminuir esses encontros é reduzir as atividades em noites com muita luminosidade. Já a segunda espécie mais abundante no ambiente, O. nigripes, não apresentou o mesmo padrão e sua atividade não foi diferente nas duas fases da Lua. Parece que esse pequeno roedor não teme a Lua cheia como C. tener. Sua presença na dieta dos predadores estudados é relativamente menor: 8,6% dos pequenos mamíferos comidos pela suindara, 15,7% no caso da buraqueira e 12% no caso do lobo-guará. Esse resultado reflete sua menor abundância, pois é o segundo pequeno mamífero mais comum no ambiente. Uma diferença marcante entre esses dois roedores é que O. nigripes é um rato com patas traseiras bem maiores que as dianteiras e com uma cauda bem maior que o corpo. Essa morfologia confere a ele a capacidade de saltar e de alterar a direção de seu movimento, além da habilidade de subir em arbustos e árvores. Essa agilidade na locomoção permite que fuja de seus predadores com mais eficácia, o que poderia explicar a manutenção de suas atividades nas noites mais luminosas. Estudos no Chile e nos Estados Unidos mostraram que outros roedores com capacidade de locomoção e morfologia semelhantes às de O. nigripes também apresentaram essa indiferença quanto à Lua cheia. Esse estudo sugere que os padrões de atividade nas diferentes fases da Lua dependem das espécies analisadas, pois a morfologia e o comportamento de cada uma são diferentes. Outras características das presas deveriam ser levadas em conta em estudos futuros, para esclarecer como estas fazem para sobreviver entre seus predadores, que, aliás, não são poucos. Os pequenos mamíferos constituem alimento para grande número de vertebrados carnívoros. Estudos desse tipo visam entender as relações entre presas e predadores e identificar adaptações e contra-adaptações que beneficiam sua sobrevivência, bem como a de sua prole, em uma corrida pela vida entre predadores e presas. 66 CIÊNCIA HOJE vol. 37 nº 219

8 OCEANOGRAFIA Macroalgas podem remover o excesso de nutrientes em viveiros de camarões Filtros vivos para limpar a água Figura 1. Várias espécies de macroalgas marinhas são encontradas perto das praias, no litoral do Nordeste A humanidade utiliza, há muito tempo, as macroalgas marinhas como alimento, fertilizante agrícola ou fonte de medicamentos e de compostos inorgânicos (potássio, iodo etc.) ou orgânicos (ágar, carragenana, ácido algínico etc.). Nas últimas décadas, estudos têm revelado que esses organismos também podem ser empregados como biofiltros, para a remoção do excesso de nutrientes (nitrogênio e fósforo) ou de outras substâncias tóxicas presentes no meio aquático. Por Eliane Marinho Soriano, do Departamento de Oceanografia e Limnologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. FOTOS CEDIDAS PELA AUTORA s macroalgas marinhas (figura 1) são organis- A mos adaptados à vida em ambientes aquáticos e capazes de realizar fotossíntese, ou seja, usar a energia da luz solar para produzir compostos orgânicos a partir dos nutrientes inorgânicos que absorve. Encontradas em todos os mares do planeta, essas algas vivem no fundo oceânico, a profundidades variadas (desde que alcançadas pela luz solar), fixadas a rochas, ao fundo lodoso ou arenoso ou sobre outros organismos. No Brasil, ocorrem ao longo da costa litorânea, sendo, no entanto, mais abundantes e diversificadas no Nordeste, em função da temperatura e da transparência das águas e da presença de substratos rochosos e áreas recifais. Essas algas têm sido utilizadas na alimentação humana, na agricultura (como fertilizante e corretivo de solos) ou na indústria (como fonte de compostos químicos), mas certas espécies vêm ganhando importância por terem outras características úteis. Tais espécies são capazes de absorver rapidamente! setembro de 2005 CIÊNCIA HOJE 67

9 Figura 2. Alga verde do gênero Ulva, também encontrada no litoral nordestino, utilizada como biofiltro compostos inorgânicos presentes na água, acumulando-os em seus tecidos durante seu crescimento. Essa capacidade fez com que se pensasse em usá-las como biofiltros, para a limpeza de ambientes aquáticos com elevada concentração daqueles compostos. Entre as macroalgas com essas características estão as dos gêneros Gracilaria (alga vermelha) e Ulva (alga verde). Espécies de algas vermelhas de valor comercial, como as dos gêneros Gracilaria (figura 2), Hypnea e Kappaphycus, são particularmente adequadas para uso como biofiltros. Tais espécies são produtoras de ágar e carragenana, colóides (espessantes, gelificantes e estabilizantes) largamente usados nas indústrias alimentícia e cosmética. O interesse pelo gênero Ulva (figura 3) deve-se ao fato de essas algas absorverem rapidamente os nutrientes inorgânicos da água e apresentarem altas taxas de crescimento. Além desses aspectos, essas algas também podem ser aproveitadas como adubo e/ ou suplemento em rações para animais. As macroalgas podem ser usadas no tratamento de águas de duas maneiras principais. A primeira é a remoção dos resíduos da agricultura e aqüicultura (redução de elementos nutrientes, como nitrogênio e fósforo) e a segunda é a remoção de compostos potencialmente tóxicos (que incluem, por exemplo, metais pesados) presentes em rejeitos industriais lançados nas águas. Melhoria da qualidade da água O mundo enfrenta atualmente um sério problema de degradação da qualidade da água, devido ao lançamento em lagos e rios de todo tipo de substâncias químicas. Entre os agentes causadores dessa degradação está a aqüicultura intensiva: alguns elementos, principalmente nitrogênio e fósforo, oriundos em geral da ração fornecida aos animais (peixes, camarões, ostras e outros) e dos resí- duos metabólicos destes. O excesso dos nutrientes é prejudicial ao ecossistema aquático, pois favorece a proliferação de microrganismos que reduzem a oxigenação da água, mas pode ser aproveitado de modo benéfico para a produção de macroalgas. Nesse caso, os nutrientes dissolvidos na água funcionam como fertilizantes, aumentando a taxa de crescimento e a produtividade das espécies. Segundo estudos científicos, as macroalgas podem reduzir de modo significativo o excesso de nutrientes gerado pelos cultivos de animais aquáticos. Elas atuam como verdadeiras esponjas, retirando do ambiente aquático e acumulando em seus tecidos o nitrogênio e o fósforo. Essas algas geralmente armazenam esses elementos na forma de pigmentos ou aminoácidos, e depois os utilizam para o seu crescimento. Essa característica particular as torna candidatas potenciais para uso como biofiltros, no tratamento dos efluentes da aqüicultura. Figura 3. Certas algas vermelhas como esta, do gênero Gracilaria também têm características que permitem seu uso como biofiltro 68 CIÊNCIA HOJE vol. 37 nº 219

10 Experimentos realizados em cultivos integrados (de animais e macroalgas) têm demonstrado que a alga é capaz de absorver e assimilar grandes quantidades de nutrientes. Nesses sistemas, as algas usam os resíduos do metabolismo dos animais como fertilizantes, e durante a síntese de compostos orgânicos (na fotossíntese), absorvem gás carbônico e liberam oxigênio para o meio ambiente portanto, a excreção de um organismo serve de alimento para outro. Além disso, a utilização de algas de potencial econômico, e mais especificamente as produtoras de colóides, representa uma dupla proposta ecoamigável para o sistema, ou seja, uma melhoria na qualidade da água e um acréscimo na renda do produtor, considerando que a biomassa das algas também pode ser comercializada. A B C Pesquisas no Nordeste Desde 2000 o Laboratório de Macroalgas, do Departamento de Oceanografia e Limnologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, realiza estudos para avaliar a performance de algumas espécies de macroalgas como biofiltros no tratamento dos efluentes do cultivo de camarões (carcinicultura). Esses estudos têm sido facilitados pela parceria com empresas desse setor, nas quais são desenvolvidos os bioensaios. Os testes experimentais (realizados em fazendas de camarão, no litoral nordestino) envolvem diferentes técnicas de cultivo, como gaiolas, bolsas plásticas e cordas conhecidas como long-lines (figura 4). Tais estruturas, junto com as algas, são posicionadas dentro de viveiros de criação de camarões (e também dentro dos efluentes desses viveiros), para absorção de nitrogênio e fósforo. Nas fazendas, a água do mar é bombeada para os viveiros através de um canal de abastecimento e, após o uso, devolvida ao ambiente natural por gravidade, através de um canal de drenagem (ou canal de efluentes). A seleção das espécies de macroalgas para esse tipo de estudo é baseada em três aspectos principais: 1) adaptação às condições hipereutróficas dos viveiros e efluentes (água com concentração excessiva de nutrientes), 2) eficiência na absorção e estocagem dos nutrientes e 3) potencial econômico das algas. Uma das principais vantagens do emprego de macroalgas para esse fim, em vez de animais filtradores (ostras e mexilhões), é o fato de que, além de produzirem oxigênio, elas não geram resíduos (pseudofezes, excrementos etc.), como acontece com os moluscos. As espécies de Gracilaria e Ulva até agora estudadas em sistemas integrados mostraram bons resultados. A eficiência das macroalgas como biofiltro é evidenciada pela redução da concentração de nutrientes da água após a introdução das mesmas no meio. Em experimentos de laboratório, a espécie Gracilaria caudata apresentou uma eficiência de absorção de cerca de 60% para amônia, 50% para o nitrato e 12% para o ortofosfato. Em estudo semelhante, a espécie Gracilaria cervicornis alcançou uma eficiência de absorção superior a 90% para o nitrato. As taxas de crescimento diário das macroalgas nesses ambientes (de 1% a 2%) são consideradas baixas se comparadas às taxas obtidas em áreas despoluídas. Esse menor crescimento está associado, em grande parte, às condições ambientais dos efluentes, como a elevada turbidez, a proliferação de microalgas e as altas taxas de matéria (orgânica ou não) em suspensão, além da excessiva carga de nutrientes. Em geral, a interação simultânea desses fatores contribui para a redução da luminosidade no meio aquático, o que diminui a fotossíntese. Com base nos resultados obtidos sobre a capacidade de biofiltração das algas, pode-se pressupor que o cultivo integrado de animais aquáticos e macroalgas seja uma alternativa capaz de minimizar os efeitos negativos da aqüicultura e, ao mesmo tempo, assegurar o uso sustentável das áreas costeiras. Figura 4. Os estudos sobre o crescimento de macroalgas em efluentes e viveiros de camarão utilizam estruturas como gaiolas (A), bolsas plásticas (B) e cordas (long-lines) (C) setembro de 2005 CIÊNCIA HOJE 69