Bioindicadores Ambientais (BAM36AM)

Transcrição

1 Bioindicadores Ambientais (BAM36AM) Prof. Dr. Rodrigo Lingnau Bacharel e Licenciado, Biólogo (UFPR) Mestre em Biologia, Área de Concentração Ecologia (UFG) Doutor em Zoologia (PUC-RS)

2 Aulas Segunda-feira: 13:00 14:40 Terça-feira: 13:00 14:40 Ementa: Conceituação de bioindicadores, histórico do uso de bioindicadores, principais grupos de fauna e flora bioindicadores, características dos bioindicadores, métodos de estudo para utilização de espécies da biota terrestre e aquática como bioindicadoras da qualidade ambiental; biologia da conservação e o Sistema Nacional de Unidades de Conservação; estudos de caso. Provas: 06/10 17/11 16/12 (previsão) Conteúdo das Provas: livros sugeridos em aula, apresentações das aulas, e outros textos auxiliares. Provas escritas com questões dissertativas e objetivas Não basta decorar o que está no papel, ouça o professor e leia os livros.

3 Procedimentos de avaliação Sendo nota máxima possível de atingir igual a 10,0 serão realizadas: 3 Avaliações teóricas prática: Peso 8,0 1 Trabalho (APS): peso 2,0 Média final=(média das Provas)*0,8 + (média do Trabalho)*0,2

4 Recuperação Considerando a instrução normativa 08/10 PROGRAD, a qual considera que o professor deve prever formas para recuperação da aprendizagem, haverá correção comentada oral e/ou escrita das avaliações em sala de aula, e alguns conteúdos de cada avaliação serão cobrados novamente em avaliações posteriores, podendo somar à avaliação anterior o valor máximo de até 1,0 ponto (um ponto).

5 REFERÊNCIAS Referencias Básicas: BUCKERIDGE, M. S. Biologia & Mudanças Climáticas no Brasil. São Carlos, SP: RiMa Editora, p. DAJOZ, R. Princípios de ecologia. 7. ed. Porto Alegre, RS: Artmed, p. NEUMANN-LEITÃO, S.; EL-DEIR, S. Bioindicadores da Qualidade Ambiental. Recife, PE: Instituto Brasileiro Pró-Cidadania, p. ODUM, E. P.; BARRETT, G. W. Fundamentos de ecologia. São Paulo, SP: Cengage Learning, p. Referências Complementares: BRANCO, S. M. Ecossistêmica: uma abordagem integrada dos problemas do meio ambiente. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher, c p. FRONTIER, S. Os ecossistemas. Lisboa: Instituto Piaget, p. LÉVÊQUE, C. Ecologia: do ecossistema à biosfera. Porto Alegre: Instituto Piaget, p. PINTO-COELHO, R. M. Fundamentos em ecologia. Porto Alegre: Artmed, p. PRIMACK, R. B.; RODRIGUES, E. Biologia da conservação. Londrina, PR: Planta, c2001. vii, 327 p.

6 Procedimentos para bom relacionamento professor/aluno Não carrego ninguém na corda bamba!

7 Dúvidas? Perguntem! Questionem! Discussão auxilia no processo de amadurecimento e fixação do conhecimento!

8 O que são bioindicadores? Bioindicadores são fatores bióticos empregados para o reconhecimento de condições (passadas, presentes ou futuras) da qualidade ambiental de ecossistemas. As espécies estão adaptadas para sobreviver, se reproduzir e realizar relações ecológicas em condições ambientais específicas. Desta forma, a presença de cada tipo de ser vivo indica características físicas, químicas e estruturais do ambiente em que se encontra.

9 Qualidade ambiental Qualidade ambiental é um termo complexo e multidimensional que engloba os diferentes componentes da avaliação ambiental. Baseia-se em noções extraídas das referências e conceitos pessoais do indivíduo. Qualidade ambiental está relacionada a conceitos, ações antrópicas e percepções. O uso de bioindicadores dependerá de definições acerca destas dimensões.

10 Fatores bióticos? Espécies representantes dos cinco reinos

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12 Por que usar bioindicadores? 1) Eles fornecem sinais rápidos sobre problemas ambientais, mesmo antes do homem saber sua ocorrência e amplitude; 2) Permitem que se identifiquem as causas e os efeitos entre os agentes estressores e as respostas biológicas; 3) Oferecem um panorama da resposta integrada dos organismos e modificações ambientais; 4)Permitem avaliar a efetividade de ações mitigadoras tomadas para contornar os problemas criados pelo homem.

13 Bioindicadores para avaliar modificação ambiental CONDIÇÃO ORIGINAL PARÂMETRO ALTERADO MODIFICAÇÃO AMBIENTAL MODIFICAÇÃO AMBIENTAL MODIFICAÇÃO AMBIENTAL

14 Tipos de Bioindicadores: sentinelas: introduzidas para indicar níveis de degradação e prever ameaças ao ecossistema; detectoras: são espécies locais que respondem a mudanças ambientais de forma mensurável; exploradoras: reagem positivamente a perturbações; acumuladoras: permitem a verificação de bioacumulação; sensíveis: modificam acentuadamente o comportamento.

15 Características dos melhores organismos bioindicadores: limites de tolerância estreitos sensíveis a pequenas mudanças ambientais; Abundância; Identificação fácil e rápida; Bem conhecidos (biologia e ecologia); Pouca mobilidade

16 Microrganismos bioindicadores São unipresentes. Encontrados em grandes quantidades. Fácil amostragem. Respondem rapidamente a mudanças no ambiente. Alguns apresentam exigências específicas, que afetam sua presença ou abundância em determinado ambiente.

17 Bioindicadores da qualidade da água Água Componente indispensável para os organismos vivos. Menos de 3% água doce. Crescimento populacional falta de água potável Preocupação com o tratamento de esgoto

18 Bioindicadores da qualidade da água Estudo de Caso Estudar comunidades de protozoários ciliados em trechos do Córrego São Pedro, em Juiz de Fora (MG) que recebem diferentes níveis de lançamento de esgoto doméstico, a fim de se avaliar a composição dessas comunidades e a viabilidade da utilização dos ciliados como indicadores de qualidade da água

19 Bioindicadores da qualidade da água Estudo de Caso Vantagens do uso de protozoários ciliados Abundância Tempo de geração curto Sensíveis a pequenas alterações na cadeia trófica Facilmente mantidos em laboratório

20 Bioindicadores da qualidade da água Estudo de Caso Amostragens mensais, de agosto de 2002 até junho de 2003, em três pontos: 1) área rural, que recebe baixa carga de esgoto 2) área urbanizada, com alta carga de esgoto doméstico 3) Área urbanizada, com alta carga de esgoto doméstico

21 RESULTADOS S1 área rural S2 área urbana S3 área urbana

22 Bioindicadores da qualidade da água Estudo de Caso Os baixos valores de oxigênio dissolvido e os altos valores de condutividade elétrica registrados nas estações 2 e 3, juntamente com a comunidade dos protozoários destas estações, confirmaram as altas cargas de esgoto recebidas nestas estações.

23 Bioindicadores da qualidade da água Estudo de Caso CONCLUSÕES Método biológico + análise físico-química = método eficiente na análise da qualidade de água. É um método simples, rápido e de baixo custo. Pode ser aplicado em estações de tratamento de esgoto, como forma de se verificar a eficiência do tratamento. Pode ser feito com protozoários ciliados, ou outros organismos abundantes nas águas lóticas. Apresenta grande potencial de utilização em tomadas de decisões relativas à conservação de nascentes e recuperação de ambientes degradados.

24 Bioindicadores de poluentes do ar As medidas de bioindicadores têm sido usadas para apontar a probabilidade de um agente estressor (contaminante) causar efeito adverso no ambiente e nas populações. Agentes Poluentes: - Gases emanados de indústrias - Fumaça de chaminés domésticas - Gases de veículos automotivos - Gases vulcânicos Principal responsável: Homem

25 Bioindicadores de poluentes do ar Leveduras: Por que é utilizada? Pois é simples, rápido e não requer equipamentos sofisticados (baixo custo). As leveduras do gênero Sporobolomycetes são sensíveis ao dióxido de enxofre e dióxido de carbono, que é a poluição do ar. A presença delas em folhas de Ipê amarelo ou roxo ocorre em áreas com menores índices de poluição do ar.

26 Bioindicadores de poluentes do ar Metodologia: - Folhas de Ipê são coletadas em diferentes pontos das cidades e são georreferenciadas para informações e monitoramento, o que significa que se pode voltar nessa mesma árvore, se for preciso, - As amostras são colocadas em meio de cultura e incubadas por 12 horas no escuro. - Em seguida, são viradas de ponta cabeça e incubadas por mais 24 horas. - Após esse período, conta-se o número de colônias de leveduras (fungos rosados),que crescem no meio e são de fácil visualização. - Por fim, relaciona-se o número de colônias por cada área da cidade amostrada. As áreas mais poluídas das cidade eliminam as leveduras.

27 O trabalho Leveduras como bioindicadores da poluição do ar, foi desenvolvido na Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna, SP), unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, por um estudante da Escola de Engenharia de Piracicaba, com a orientação de pesquisador, foi o segundo colocado no Prêmio Jovem Cientista 2006, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

28 Bioindicadores de poluentes do ar Líquens: São organismos resultantes da associação mutualística entre fungos e algas, cuja coloração predominante é verde amarelado ou verde acinzentado. Por que os Líquens? - Os impactos dos poluentes sobre os organismos vivos não podem ser precisamente medidos. - Os líquens são sensíveis à poluição do ar, principalmente a dióxido de enxofre, fluoretos e ozônio. - A morfologia dos líquens não varia com as estações, permitindo que a acumulação decorra todo o ano.

29 Líquens

30 Bioindicadores de poluentes do ar - Estes organismos têm uma longevidade considerável, o que permite que sejam utilizados como integradores a longo prazo da deposição atmosférica. - Uma grande concentração desses líquens num tronco de árvore exposto à poluição aérea, é um indicativo de que nesse local o nível de poluição do ar está baixo e a qualidade do ar está adequada para as plantas e ser humano.

31 Bioindicadores de poluentes do solo Qualidade do solo seria sua capacidade de funcionar dentro dos limites dos ecossistemas para: - Sustentar a produtividade biológica; - Manter a qualidade da água e do ar; - Promover a saúde humana, de plantas e de animais.

32 Bioindicadores de poluentes do solo Dificuldades: - Multiplicidade de fatores químicos, físicos e biológicos que controlam os processos biogeoquímicos e suas variações em função do tempo e espaço; - Complexidade do solo; Quais indicadores? - Bactérias, fungos e diversos invertebrados Por que utilizar? - O uso de agrotóxicos e pesticidas poluem o solo; - Permitem verificar a qualidade do solo, pois englobam atributos físicos, químicos e biológicos que são necessários.

33 Diversidade de organismos encontrados no solo: Diversity of soil organisms Microorganismos, mesofauna, macro e megafauna.

34 O tamanho importa?

35 O que é analisado no solo? - Biomassa microbiana - Atividade microbiana ou estado metabólico (determinação de C e N) - Atividade Enzimática - Posição trófica Fatores Limitantes: - Ph, Deficiências Nutricionais, Presença de Metais Pesados. Importância: - Fazem parte da fração viva da matéria orgânica do solo, sendo responsáveis pelo processo de formação do solo, decomposição de resíduos orgânicos, ciclagem de nutrientes, biorremediação de poluentes e agrotóxicos. - Uma alta diversidade microbiana garante a estabilidade do ecossistema, pois ela produz um efeito tampão no solo contra os estresses ambientais ou causados pelo homem.

36 FIM!