AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA AGUA USANDO O METODO BMWP EM TRÊS CÓRREGOS COM DIFERENTES ESTÁGIOS DE CONSERVAÇÃO.

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1 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA AGUA USANDO O METODO BMWP EM TRÊS CÓRREGOS COM DIFERENTES ESTÁGIOS DE CONSERVAÇÃO. Heidi Marcela Suarez Robayo 1 *; Ariane Almeida Vaz 2 ; Adriane Almeida Vaz 2 ; Cecilia de Paula 2 ; Gisele Pires 2 &Welber Senteio Smith 3 Resumo O presente trabalho busca mostrar a importância ambiental da conservação e uso de bioindicadores (macroinvertebrados aquáticos) em estudos de qualidade de água, já que constituem uma importante ferramenta para a caracterização e a avaliação biológica dos ambientes, e são considerados bons indicadores e marcadores da integridade biológica, foi utilizado o índice BMWP adaptado por Junqueira e Campos (1998) para caracterizar as águas de três córregos no estado de São Paulo, Ribeirão do Ferro RF, Córrego da Campininha CC e afluente Rio Verde RV, com diferentes estados de conservação e que foram fortemente impactados. Os organismos foram coletados com um amostrador do tipo Surber e os espécimes preservados em álcool 70%. No laboratório os macroinvertebrados foram triados e identificados ao nível de família, com auxílio de chaves de identificação apropriadas. No total, nas três áreas de estudo foram coletados 918 indivíduos e identificados 21 ordens e 30 famílias. Os diferentes valores de BMWP mostraram que os pontos de estudo encontram-se no estado RF-Regular, CC- Ruim, RV- Muito Ruim, por consequência da atividade antrópica decorrida ao longo dos anos e o grande impacto pelas atividades que degradaram estas áreas, assim comprometendo o estado de conservação deste ambientes aquáticos. Palavras-Chave Bioindicadores, córregos, BMWP. WATER QUALITY EVALUATION USING METHOD BMWP IN THREE STREAMS IN DIFFERENTS STAGES OF CONSERVATION. Abstract This study aims to show the importance of environmental conservation and use of biological indicators (aquatic macroinvertebrates) in water quality studies, as an important tool for the characterization and biological evaluation of environments, and are considered good indicators and integrity markers biological, was used the index BMWP adapted by Junqueira and Campos (1998) to characterize the waters of three streams in the state of São Paulo, Ribeirão do Ferro - RF, Corrego da Campininha - CC and tributary Rio Verde- RV with different states conservation and they have been strongly impacted. The organisms were collected with a Surber sampler type and specimens preserved in 70% alcohol. In the laboratory, the macroinvertebrates were screened and identified at the family level, with the aid of appropriate identification keys. In total, the three areas of study were collected 918 individuals and identified 21 orders and 30 families. Different BMWP values showed that the study points are in RF-Regular state, CC-Bad state, RV-Very Bad state, consequently the anthropic activity lapsed over the years and the great impact the activities that degraded these areas, thus compromising the conservation status of this aquatic environments. Keywords Biological indicators, stream, BMWP. 1 Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos, Programa de Mestrado em Ciências da Engenharia Ambiental, São Carlos (SP) 2 Universidade Paulista, Laboratório de Ecologia Estrutural e Funcional, Sorocaba (SP) 3 Universidade de Sorocaba, Programa em Processos Tecnológicos e Ambientais, Sorocaba (SP) * Autor Responsável hemasuro@usp.br XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 INTRODUÇÃO Diversos impactos ambientais têm alterado de maneira significativa os ecossistemas aquáticos. O resultado dessas alterações representa uma queda acentuada da biodiversidade aquática, em função da desestruturação do ambiente físico, químico e alterações na dinâmica e estrutura das comunidades biológicas (Callisto et al., 2001). Essas atividades contribuem para o aumento da concentração de nutrientes na água, aporte de sedimento, partículas orgânicas e tóxicas, alterando entre outras características, o ph, oxigênio, dissolvido, turbidez e condutividade elétrica das águas, afetando a qualidade do ambiente e consequentemente, os organismos aquáticos (Roy et al., 2003; Hepp & Restello, 2007). Uma das comunidades de organismos mais utilizadas em programas de monitoramento biológico são os macroinvertebrados bentônicos (Hering et al., 2004). Entre as características que tornam esses organismos bons indicadores das condições ambientais destacam-se, a grande diversidade de formas e de habitat, oferecendo um amplo espectro de resposta aos estresses. São de natureza relativamente sedentária, permitindo uma análise espacial eficiente dos efeitos das perturbações (Pinto, 2009). Além disso, é importante compreendermos o comportamento das espécies em sua relação com o habitat, sua interação com as outras espécies e a tolerância de cada espécie às variações físicas e químicas do ambiente (Tundisi & Matsumura Tundisi, 2008). Os macroinvertebrados aquáticos bentônicos e nectônicos representam elementos importantes na estrutura e funcionamento dos ecossistemas aquáticos e sua distribuição é influenciada por padrões biogeográficos regionais e locais, como a composição da vegetação, profundidade da lâmina d'água, natureza química do substrato, concentração de oxigênio e disponibilidade de alimento, entre outros (Queiroz et al., 2000; Oliveira et al., 2005; Heino, 2009). MATERIAL E MÉTODOS Foram escolhidos três diferentes córregos para ser feita avaliação estrutural da comunidade de macroinvertebrados aquáticos, iniciando no Rio Ribeirão do Ferro localizado em umaunidade de Conservação (Floresta Nacional de Ipanema - FLONA), continuando com o Córrego da Campininha situado em uma área em processo de recuperação (Parque Natural Municipal Corredores de Biodiversidade - PNMCBio) e por último o afluente Rio Verde localizado emuma zona de amortecimento da FLONA localizada no município de Araçoiaba da Serra sendo o principal afluente do rio Ipanema (Figura 1). Figura 1. Vista parcial dos pontos de coleta na (A)Floresta Nacional de Ipanema, (B)Parque Natural Municipal Corredores de Biodiversidade e (C) Zona de amortecimento XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 A coleta de macroinvertebrados bentônicos foi feita utilizando surbers (área 0.1m 2, rede 0.25 mm), para cada um dos pontos escolhidos nos diferentes córregos, amostrando todos os tipos de substratos presentes nos pontos amostrais. Para caracterização ambiental foram obtidos in situ os parâmetros físico-químicos (temperatura da água, Oxigênio dissolvido, ph, condutividade elétrica e sólidos totais dissolvidos). Após a coleta, esse material foi transferido para sacos plásticos contendo água do próprio local para triagem dos organismos vivos, facilitando desta forma a visualização. Cada amostra foi identificada imediatamente, contendo dados como ponto de coleta, tipo de substrato e data, o material recolhido foi lavado em peneira com malha de 500 micras e colocado sob-bandeja branca em local bem iluminado, os macroinvertebrados foram triados e identificados ao nível de família, com auxílio de chaves de identificação apropriadas. Atualmente a avaliação da qualidade da água por programas de biomonitoramento é feita através do estudo de organismos bentônicos, os quais refletem as alterações que ocorrem em um ecossistema aquático ao longo do tempo, visto que estes estão continuamente expostos no ambiente. Para análise dos dados coletados utilizou-se a métrica BMWP- CETEC Biological Monitoring Working Party modificado para riachos brasileiros por Junqueira & Campos (1998). No laboratório os macroinvertebrados foram triados e identificados ao nível de família, com auxílio de chaves de identificação apropriadas. O índice atribui valores (scores) para cada família com base na sua tolerância ao impacto. Os valores variam entre 1 e 10 e são atribuídos de acordo com a sensibilidade das famílias a poluentes orgânicos. Famílias sensíveis a altos níveis de poluentes recebem valores mais altos, enquanto famílias tolerantes recebem valores mais baixos. Este índice ordena as famílias de macroinvertebrados aquáticos em 9 grupos, seguindo um gradiente de menor a maior tolerância a poluição. Tabela 1. Valores atribuídos a classes de águas com método BMWP modificado por Junqueira & Campos (1998) Classe Qualidade de Faixa de Pontuação água 1 >86 Excelente Boa Regular Ruim 5 <16 Muito ruim RESULTADOS E DISCUSSÃO Os três córregos avaliados (Rio Ribeirão do Ferro, Córrego da Campininha e Rio verde) são típicos de primeira ordem. O Rio Ribeirão do Ferro apresenta largura entre um e dois metros e profundidades sempre inferiores a um metro. O substrato é predominantemente de rocas e fundo arenoso com material orgânico de origem alóctone como folhas, galhos e outros. Suas águas são claras e cristalinas, apresentando boa oxigenação, apresenta valores similares nos três pontos com uma desvio baixo entre os valores obtidos e temperatura comum de zonas tropicais (Tabela 2). O trecho e pontos escolhidos para a realização do experimento é completamente recoberto por densa vegetação nativa e baixa vegetação introduzida, com pouca interferência antrópica e as atividades XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 de conservação que se vem desenvolvendo, sendo esta uma área protegida por ser uma unidade de conservação. Tabela 2. Media e desvio padrão das características físico-químicas da água dos pontos estudados no Rio Ribeirão do Ferro, FLONA Parâmetros MEDIA Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Desvio padrão ph 6,56 6,50 6,20 0,583 Oxigênio Dissolvido (mg/l) 6,32 6,44 6,21 0,493 Temperatura ( C) 17,48 17,42 17,56 2,006 Condutividade Elétrica (µs) Total de Sólidos Dissolvidos (ppm) 183,68 183,06 172,55 2,547 98,41 98,36 100,01 0,847 O Córrego da Campininha apresenta em seus trechos largura e profundidades sempre inferiores a dois metros. O substrato é predominantemente de cascalho e fundo arenoso com material orgânico de origem alóctone como folhas, galhos e outros. Suas águas são turvas, apresentando em alguns trechos baixos valores de oxigenação (Tabela 3). Os pontos amostrados estão alterados, e não conservam suas características naturais principalmente devido à degradação da vegetação riparia desencadeadas por ações humanas como a monocultura do Eucalipto presente nos corredores florestais das matas ciliares do córrego. Tabela 3. Media e desvio padrão das características físico-químicas da água dos pontos estudados no Córrego da Campininha, PNMCBio Parâmetros MEDIA Desvio Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4 padrão ph 6,5 6,5 6,8 6,9 0,20 Oxigênio Dissolvido (mg/l) 4,7 5,1 5,1 5,3 0,24 Temperatura ( C) 21,9 21,6 21,8 21,7 0,12 Condutividade Elétrica (µs) 79,5 69,0 70,2 70,6 4,82 No afluente Rio Verde os sete pontos de coleta apresentaram características físicas parecidas com águas rasas e grande quantidade de areia depositada no fundo, principalmente nos pontos 1, 2 e 3, provavelmente oriunda da alta atividade antrópica em suas margens, já que presenta áreas com desenvolvimento urbanos próximas a suas margens, além do atual impacto pela construção em áreas achegadas ao afluente, este apresenta boa oxigenação apresentando valores similares nos sete pontos de amostragem (Tabela 4). XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 Tabela 4. Media e desvio padrão das características físico-químicas da água dos pontos estudados no Município de Araçoiaba da Serra, afluente Rio Verde Parâmetros MEDIA Desvio Ponto Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4 Ponto 5 Ponto 6 padrão 7 ph 6,9 6,8 7 7,15 7,1 6,85 6,9 0,130 Oxigênio Dissolvido (mg/l) 9,1 9,25 8,75 9,1 9,05 9,05 8,95 0,155 Temperatura ( C) 24,7 24,5 24,4 24,6 23,5 23,7 23,7 0,503 Condutividade Elétrica (µs) 81,55 82,55 82,55 82,95 83,5 82,7 84,3 0,859 Total de Sólidos Dissolvidos (ppm) ,5 41,5 40, ,690 Foram coletados 162 organismos, distribuídos em 11 ordens e 18 famílias no Rio Ribeirão do Ferro da FLONA, a família com maior abundância foi Chironomidae com o 13% seguindo com a família Libellulidae com 8% dos organismos encontrados, além de ser famílias presentes em todos os pontos coletados, o menor número de organismos foi da família Tabanidae com 2 indivíduos coletados, a ordem Decapoda foi exclusiva do punto 1 e a família Elmidae foi exclusiva do ponto 3. Um total de 373 macroinvertebrados distribuídos em 5 ordens e 5 famílias foram amostrados no Córrego da Campininha na área do PNMCBio durante o período de estudo. A família mais abundante coletado foi a Chironomidae com 34% de organismos e o menos abundante foi Philopotamidae com apenas 2 organismos observados (0,5%). A família Gomphidae esteve presente em todos os pontos. Philopotamidae esteve presente em apenas um ponto amostral, predominando neste estudo com maior representatividade os organismos pertencentes à ordem Diptera. No afluente Rio Verde, no município de Araçoiaba da Serra, foram coletados 383 organismos distribuídos em 5 ordens e 7 famílias. O táxon mais abundante encontrado foi Melanóides tuberculatus (Muller, 1774) da família Thiaridae com o 92% dos organismos e o menos abundante foi Belostomatidae com apenas 1 indivíduo observado.melanóides tuberculatus foi a espécie de maior representatividade, sendo comum em 6 dos 7 pontos amostrados, enquanto que a família Ditsidae foi exclusiva do ponto 5 e a família Belostomatidae foi exclusiva do ponto 2. Os resultados obtidos no presente estudo avaliados por meio do índice BMWP, demonstram que o riacho localizado na Floresta Nacional de Ipanema possui mais indivíduos sensíveis a poluição quando comparado com os outros dois riachos, sendo que estes por sua vez apresentaram em sua grande maioria indivíduos altamente tolerantes a poluição. A pontuação obtida pelo referido índice mostra que o Ribeirão do Ferro apresenta qualidade da água regular (BMWP = 58), os dados obtidos no estudo do córrego da Campininha caracterizam a água de qualidade ruim (BMWP = 32) e os dados do afluente Rio Verde caracterizam a água com qualidade muito ruim (BMWP = 26) XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 Tabela 5. Macroinvertebrados registrados no (A) Ribeirão do Ferro, (B)Córrego da Campininha e (C) Rio Verde suas respectivas pontuações no índice BMWP CETEC, - : não pontuado pelo índice (A) Ribeirão do Ferro (B) Córrego da Campininha Ordem Familia BWMP Ordem Família BWMP Amphipoda Hyalellidae - Chironomidae 2 Díptera Chironomidae 2 Culicidae 2 Diptera Simulidae 5 Calopterygidae 8 Odonata Philopotamidae 8 Gomphidae 5 Trichoptera Leptoceridae 7 Trichoptera Philopotamidae 8 Gomphidae 5 Hirudinea 3 Odonata Libellulidae 5 Bivalvia 4 Coenagrionidae 6 Total Pontuação 32 Decapoda Pseudothelphusidae - Naucoridae 5 Hemiptera Pleidae - (C) Rio Verde Belostomatidae 5 Ordem Família BWMP Helotrephidae - Mesogastropoda Thiaridae - Coleoptera Dytiscidae 5 Libellulidae 5 Elmidae 4 Odonata Gomphidae 5 Acari Hydracarina - Coenagrionidae 6 Oribatida - Decápoda Trichodactylidae - Anelida Oligochaeta 1 Hemíptera Belostomatidae 5 Nematodo - Coleóptera Dytiscidae 5 Ostracoda - Total Pontuação 26 Total Pontuação 58 Figura 2. Fotografias dos macroinvertebrados coletados A) Ordem: Diptera Família: ChironomidaeB) Ordem: Odonata Família: Gomphidae C) Ordem: Hemiptera Família: NaucoridaeD) Ordem: Amphipoda Família: Hyalellidae E) Ordem: Hemiptera Família: Helotrephidae C) Ordem: Trichoptera Família: Leptoceridae XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 Houve diferença na composição da fauna de macroinvertebrados bentônicos, tanto em relação à riqueza taxonômica quanto a abundância entre as estações amostradas. Com um total de coletados 918 indivíduos que compõem 21 ordens e 30 famílias, as famílias mais abundantes foram Thiaridae e Chironomidae para os ter locais amostrados, sendo estas famílias que representam alta tolerância a ambientes contaminados ou altamente impactados. A maior abundancia de famílias se encontrou na área mais preservada, a Floresta Nacional de Ipanema que presento o 60% da abundância total de famílias, o Parque Natural Municipal Corredores de Biodiversidade tem o 17%, e por último a zona de amortecimento presento o 23%, isto demostram que a valoração com a utilização de índices de diversidade biológica como BMWP são ferramentas importantes e uteis na avaliação de sistemas aquáticos para conhecer a qualidade ambiental e da agua de diversos ecossistemas. CONCLUSÃO Pode- se identificar os distintos indivíduos de macroinvertebrados encontrados nos córregos e pontos de amostragem, e assim verificar a existência da relação entre a composição das comunidades de macroinvertebrados bentônicos presentes e as variáveis físicas e químicas da água, comparando os locais amostrados, encontrando-se presença e grande abundância das famílias: Thiaridae e Chironomidae. Existe eficiência na utilização do índice biótico, identificando os que mais refletem positiva e negativamente a qualidade do meio ambiente e do sistema aquático, tendo em vista a identificação de eventuais modificações nos sistemas aquáticos pela presença e ausência dos diferentes organismos. A avaliação do índice BMWP no Rio Ribeirão do Ferro foi regular, mas a boa diversidade de organismo evidencia que o sistema aquático se encontra em condições favoráveis para o adequado ciclo de vida das diferentes espécies, no córrego do Parque Natural Municipal Corredores de Biodiversidade pode demonstrar que encontra- se impactado, uma vez que foi composto por famílias mais tolerantes à poluição, sendo que estas recebem pontuações maiores. No Rio Verde, a presença maciça da espécie Melanóides Tuberculatus provocou a perda da diversidade local, uma vez que a ocorrência de espécies invasoras está geralmente relacionada com alta abundância e dominância sobre outras espécies. Os resultados obtidos auxiliarão na tomada de decisões e no gerenciamento destes locais além de uma oportuna e rápida avaliação da qualidade ambiental e da água dos diferentes córregos estudos. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Bueno, A A P.: Bond-Buckup, G & Ferreira, B.D.P (2003) Estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos em dois cursos d água do Rio Grande do Sul, Brasil, Revista Brasileira de zoologia, 20(1); Callisto, M; Moretti, M & Goulart, M. (2001). Macroinvertebrados bentônicos como ferramenta para avaliar a saúde de riachos. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 6(1): Callisto, M; Moreno, P; Barbosa, F.A.R., Habitat diversity and benthic functional trophic grouos at serra do cipó, Southeast Brazil. Revista Brasileira de Biologia, 61(2) Cummins, K.W., Invertebrates. In: Calow, P & G. E. Petts. The Rivers Handbook. Hidrological and Ecological Principes. Blackwell Science, 526 pp. Merritt, R. W. e Cummins, K. W. (1996). An introduction to the aquatic insects of north America. Third edition. Kendall/Hunt Publishing Company. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7

8 Heino, J; Biodiversity of aquatic insects: spatial gradients and environmental correlates of assemblage-level measures at arge scales. Freshwater Reviews 2(1): Moulton, TP. (1998). Saúde e integridade de ecossistema e o papel dos insetos aquáticos. In: Nessimien, J.L. & Caevalho, A.L. (Ed). Ecologia de insetos aquáticos. O ecologia Brasiliensis. Rio de Janeiro: PPGE-FRJ. V Odum, E.P Fundamentos de ecologia. Lisboa, fundação Calouste GulbeNklan Oliveira, A.; Morgan, F. L.; Moreno, P. & Callistro, M; Inventário da fauna de insetos aquáticos na estação Ambiental de Peti (CEMIG). In: SILVEIRA, F. ed. Anais da ANEEL projeto Peti/UFMG. Belo Horizonte, EDUFMG. P Queiroz, J. F.; Trivinho- Strixino, S. & Nascimento, V. M. C; Organismos bentônicos bioindicadores da qualidade das águas da Bacia do Médio São Francisco. Comunicado Técnico Embrapa Meio Ambiente, n.3. 4p. Roy, A.H; Rosemond, AD; Paul, M.J.; Leigh, DS; Wallace, J.B; Stream macroinvertebrate response to catchment urbanisaion (Georgia, U.S.A.). Freshwater Biology 48: RR Pinto, Macroinvertebrados bentônicos como Indicadores de poluição em rios urbanos: um Eestudo do Rio Grande JPA RJ Tundisi J.G, Tundisi T.M; Limnologia. São Paulo: Oficina de textos. Wallace, J. B; Webster J. R The role of macroinvertebrates in stream ecosystem function. Annual Review of Entomoligy 41: XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 8