Biomonitoramento na bacia hidrográfica do rio Uberabinha - conceitos e subsídios

Transcrição

1 Biomonitoramento na bacia hidrográfica do rio Uberabinha - conceitos e subsídios

2 Contexto regional - Bacia do Uberabinha: Uberaba, Uberlândia e Tupaciguara (~ 2,000 km2); - Elevado desenvolvimento econômico (serviços, indústrias e agronegócio); - Expansão urbana (~ 700 mil habitantes); - Ausência de diagnósticos mais amplos dos ecossistemas aquáticos da região;

3 Pesquisas (LEEA - INBIO - UFU): - Estudos básicos sobre a fauna de macroinvertebrados bentônicos dos ambientes aquáticos da região; - Avaliação do potencial de macroinvertebrados bentônicos como bioindicadores;

4 O que são macroinvertebrados bentônicos? - Macrobentos ( > 0,5 mm); - Associados a diferentes tipos de substratos; - Presentes em praticamente todos os tipos de ambientes aquáticos.

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7 ANELÍDEOS MOLUSCOS

8 CRUSTÁCEOS Aegla sp. Macrobrachium sp.

9 Plecópteros INSETOS Dípteros Chironomidae Efemerópteros Odonatos Tricópteros

10 O que são bioindicadores? - Organismos que podem ser utilizados na avaliação das características de um dado ambiente; - Através de diferentes níveis de abordagem (do metabolismo bioquímico à estrutura da comunidade biológica); - Bioindicação e Biomonitoramento;

11 Como a pesquisa com macroinvertebrados bentônicos tem contribuído para a conservação de ecossistemas aquáticos continentais?

12 Fornecendo dados biológicos básicos acerca da composição e distribuição de comunidades; Produzindo diagnósticos amplos e confiáveis acerca da qualidade ambiental dos ecossistemas aquáticos; Disponibilizando dados de forma acessível a gestores públicos; Subsidiando discussões através de informação técnica e cientificamente qualificada.

13 Dados biológicos básicos acerca da composição e distribuição de comunidades

14 Pesquisa em ecologia de macroinvertebrados bentônicos em um país continental Área total da bacias hidrográficas: 11,541,815 km 2

15 Dissertações e teses por região (n > 200) 9 % 6 % 14 % 54 % 17 %

16 4% 3% 2%2% 18% 8% 41% Lotic Biomonitoring Lotic communities Lentic communities Lentic Biomonitoring Decomposition/Cycling Colonization Macrophytes Chironomidae 22%

17 Dificuldades taxonômicas > 42 famílias em quatro córregos (Guimarães-Souto et al., 2012).

18 Diagnósticos amplos e confiáveis acerca da qualidade ambiental dos ecossistemas aquáticos

19 O que já sabemos sobre biomonitoramento utilizando macroinvertebrados bentônicos? Estudos desde o início do século XX (Europa) indicando variação das comunidades bentônicas em função da qualidade do ambiente aquático; Diferenças ocorrem em função da tolerância distinta dos macroinvertebrados bentônicos à modificação do ambiente natural;

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21 Monitoramento biológico x Monitoramento físico-químico Físico-químico ( foto ) x Biológico ( filme ); Biomonitoramento é eficiente para avaliar poluição pontual e difusa; Avaliação de qualidade da água utilizando parâmetros físico-químicos demanda amostragem muito ampla ($$$); Permite avaliar de forma mais realista a contaminação por xenobióticos (metais pesados e pesticidas, por exemplo);

22 Macroinvertebrados como bioindicadores - Vantagens 1. Amplamente distribuídos e afetados por perturbações em todos os tipos de ambientes aquáticos; 2. Elevado número de táxons oferece um espectro de respostas a perturbações; 3. Natureza sedentária permite análise espacial dos efeitos de perturbações; 4. Ciclos de vida longos permitem avaliar os efeitos de perturbações regulares ou intermitentes ao longo do tempo;

23 Macroinvertebrados como bioindicadores - Vantagens 5. Amostragem e análise qualitativa utilizam equipamentos simples e de baixo custo; 6. Taxonomia bem conhecida para muitos grupos; 7. Muitos métodos de análise de dados disponíveis; 8. Respostas de muitos organismos a diferentes tipos de poluentes já foram estabelecidas; 9. Adequados a estudos experimentais com diferentes tipos de perturbação.

24 Macroinvertebrates como bioindicadores - Dificuldades 1. Amostragem quantitativa exige muitas amostras, podendo ter custo elevado; 2. Outros fatores além da qualidade ambiental podem afetar sua distribuição e abundância; 3. Variação temporal pode dificultar interpretação dos dados e comparações; 4. Alguns grupos são pouco conhecidos taxonomicamente (regiões tropicais); 5. Não sensíveis a algumas perturbações (patógenos e alguns poluentes).

25 Diferentes métodos de biomonitoramento 1. Índices Bióticos Macroinvertebrados e tolerância a poluentes baixa poluição orgânica alta poluição orgânica Plecoptera Ephemeroptera Trichoptera Chironomidae Oligochaeta Aumento de tolerância

26 Diferentes métodos de biomonitoramento Escores de tolerância - United Kingdom (1976) Biological Monitoring Working Party score system (BMWP); - ASPT (Average Score Per Taxon) Valores médios para cada família encontrada.

27 Diferentes métodos de biomonitoramento Taxa Scores Gripopterygidae, Helicopsychidae, Odontoceridae, Pyralidae 10 Aeshnidae, Calopterygidae, Dixidae, Hydrobiosidae, Leptophlebiidae, Perlidae, Philopotamidae, Psephenidae 8 Leptoceridae, Leptohyphidae, Polycentropodidae, Veliidae 7 Coenagrionidae, Glossosomatidae, Gyrinidae, Hydroptilidae 6 Belostomatidae, Corydalidae, Dytiscidae, Gerridae, Gomphidae, Hydropsychidae, Libellulidae, Naucoridae, Nepidae, Notonectidae, Planaridae, Simuliidae 5 Baetidae, Elmidae, Empididae, Hydrophilidae, Tabanidae, Caenidae 4 Ceratopogonidae, Culicidae, Hirudinea, Tipulidae, Pleidae 3 Chironomidae, Psychodidae, Ephydridae 2 Oligochaeta 1

28 Diferentes métodos de biomonitoramento 2. Modelos de predição de impacto - Final década 80: Inglaterra (RIVPACS - River Invertebrate Prediction And Classification System) e Austrália (AusRivAS Australian Rivers Assessment System); - Locais de referência (não alterados), locais alterados e parâmetros ambientais associados: comunidades esperadas; - Avaliação de impacto: comparação das comunidades esperadas x observadas.

29 Diferentes métodos de biomonitoramento 3. Abordagens de avaliação rápida (RAA) - Uma ou mais medidas de bioindicação (índices multimétricos): Riqueza, abundância, diversidade, grupos tróficos e índices bióticos; - Locais de referência em ecoregiões (geologia, tipo de solo, uso do solo, vegetação) permitem comparação com outros locais.

30 Dados acessíveis a gestores públicos

31 Formatos de bancos de dados e possíveis fontes de informação básica Bases de dados CAPES e CNPq: possíveis fontes de informações acadêmicas sintéticas, incluindo produção técnico-científica e especialistas; Bancos de Dados de Biodiversidade (Biota FAPESP, Biota Minas, SISBIO); Informação integrada de bacias hidrográficas (geológica, biológica, uso do solo); Gestão e suporte financeiro (Dotações e editais específicos, recursos de comitês de bacias)

32 Subsídio a discussões através de informação técnica e cientificamente qualificada

33 Contribuir No suporte para seleção dos métodos mais adequados à proposta de biomonitoramento e contexto da área; Na criação de comitês técnicos para: - Discutir a padronização de métodos de biomonitoramento (nacionais, em bacias, estados ou ecoregiões); - Na coordenação de programas de treinamento.

34 Subsidiar discussões Treinamento técnico em amostragem, identificação e análise de dados: 1. Voluntariado, prestação de serviços 2. Definição da estratégia de monitoramento Equipamento: Surber, draga, rede D Resolução taxonômica: família, gênero 3. Suporte financeiro Comitês de bacias Outras fontes públicas de recursos

35 Universidade Pesquisa ecológica básica e aplicada (biomonitoramento) Seleção de métodos e treinamento de equipe técnica Comitês de bacias Agências ambientais Bancos de dados Programas biomonitoramento regionais Biomonitoramento na legislação Governos (estaduais e federal)

36 Contribuição em escala regional: Diversidade de macroinvertebrados bentônicos e sua utilização como bioindicadores de ambientes aquáticos na região de Uberlândia

37 Diversidade de macroinvertebrados bentônicos e sua utilização como bioindicadores de ambientes aquáticos na região de Uberlândia 1. Representatividade na biodiversidade regional (Triângulo Mineiro e sul de Goiás - Cerrado); 2. Potencial de aplicação em propostas de biomonitoramento; 3. Ações ( ) I. Levantamento sistemático da diversidade de macroinvertebrados em unidades de conservação (locais de referência); II. Avaliação da qualidade da àgua da bacia do rio Uberabinha.

38 . Levantamento sistemático da diversidade de macroinvertebrados em unidades de conservação - Diferentes estratégias de amostragem

39 Reservas do Panga e Caça e Pesca

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42 12 pontos

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44 Levantamento sistemático da diversidade de macroinvertebrados bentônicos em unidades de conservação - Foco em EPT (13 famílias, 22 gêneros) e Odonata (7 famílias, 18 gêneros) Calopteridae Aeshnidae Hydropsychidae Smicridea Polymitarcyidae (Campsurus) Odontoceridae (Marilia) Gomphidae Leptophlebiidae (Thraulodes) Perlidae (Anacroneuria)

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46 Avaliação da qualidade da àgua da bacia do rio Uberabinha 12 trechos no Uberabinha (seca e chuva) e 16 trechos em afluentes (seca) Parâmetros físico-químicos da água e sedimento (temperatura, condutividade, ph, turbidez, OD, DBO, óleos e graxas, sólidos em suspensão, dentre outros; Diferentes métricas bióticas (BMWP, Shannon- Wiener (H ), Equidade Pielou (J ), riqueza, % EPT, % Chironomidae, % Oligochaeta).

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51 Avaliação da qualidade da àgua da bacia do rio Uberabinha Elaboração de um índice BMWP adaptado; Avaliação de metais pesados e organoclorados.

52 Táxon Pontuação Táxon Pontuação Gerridae 10 Anomalopsychidae 5 Heliopsichidae Corduliidae Hydrobiosidae Ephemeridae Limnephilidae Glossomatidae Mesoveliidae Gomphidae Polymirtacyidae Hydropsychidae Psychodidae Naucoridae Psephenidae Nototeridae Sericostomatidae Perlidae Tabanidae Philopotamidae Belostomatidae 9 Simulidae Coenagrionidae Ancylidae 4 Calopterygidae 8 Bivalvia Caenidae Calamoceratidae Euthyplociidae Carabidae Helotrephidae Chironomidae Leptoceridae Collembola Pleidae Culicidae Xiphocentronidae Empididae Ceratopogonidae 7 Hirudinea Elmidae Hydrophilidae Hydroptilidae Lymnaeidae Leptophlebiidae Nematomorpha Libellulidae Oligoneuridae Nematoda Planaridae Tipulidae Sciomyzidae Veliidae Stratiomyidae Baetidae 6 Ephydridae 3 Leptohyphidae Hydrobiidae Odontoceridae Physidae

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54 Compostos Amostras CMP (µg.kg - 1 )** Alto curso P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 Aldrin 4,32 <LD <LD <LD <LD <LD 0,27 2,76 <LD <LD <LD <LD <LD <LD 2,21 <LD <LD <LD 120 4,4-DDE 12,19* <LD <LD <LD 3,32* 0,81 0,20 <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 2,14* 1,5 Endosulfan I <LD <LD <LD <LD 1,54* <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 0,026 Endrin <LD <LD <LD 1,43 <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 2,9 Endrin Aldeído <LD <LD <LD <LD <LD 1,18 <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 12,20 <LD - Metolaclor <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 7,12 <LD <LD <LD <LD -

55 Bioacumulação de metais em macroinvertebrados os valores correspondem à razão da concentração de metais na fauna sobre a concentração de metais no sedimento. Cu Mn Zn Capim Branco Coletores 0, , ,257667* Filtradores 0, , ,413856* Fragmentadores 0, , ,821188* Predadores 0, , ,481881* Marimbondo Coletores 0, , ,753028* Filtradores 0, , ,11905* Fragmentadores 0, , , Predadores 0, , ,261484* Sucupira Cassu Coletores 3, , , Filtradores 2, , ,50249 Fragmentadores 2, , ,0869 Predadores 5, , ,73628

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57 Laboratório de Ecologia de Ecossistemas Aquáticos (LEEA) - INBIO UFU (Bloco 4QJU) jacobucci@inbio.ufu.br (2D 55)