INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS SOBRE AS COMUNIDADES DE MACROINVERTEBRADOS AQUÁTICOS EM LAGOAS DE INUNDAÇÃO DO RIO ARAGUAIA

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1 INFLUÊNCIA DE FATORES AMBIENTAIS SOBRE AS COMUNIDADES DE MACROINVERTEBRADOS AQUÁTICOS EM LAGOAS DE INUNDAÇÃO DO RIO ARAGUAIA Michelly Carneiro de Souza 1 Juliana Simião-Ferreira 2 1 Graduanda do Curso de Ciências Biológicas, bolsista do CNPq, Universidade Estadual de Goiás- CCET, Anápolis- GO, michellybio21@gmail.com 2 Docente da Universidade Estadual de Goiás, Campus Anápolis- GO. INTRODUÇÃO As metacomunidades são um conjunto de comunidades locais entre se por meio de dispersão e interação entre espécies (LEIBOLD et al., 2004: WILSON, 1992) que apresentam fatores limitantes na composição de espécies (HOLYAK et al., 2005). Esses determinantes podem ser fatores ambientais que influenciam características fisiológicas, comportamentais e morfológicas dos organismos que podem gerar restrições das comunidades locais. Outro fator determinante é a distância geográfica ou limitação de dispersão das espécies que impedem a colonização de organismos mesmo em locais com condições ambientais favoráveis (HOLYAK et al., 2005 & BARBOSA, 2009). Entretanto, esses fatores não são mutuamente excludentes e por isso é necessário determinar a importância relativa da explicação de cada um dos fatores a estruturação das comunidades (LEIBOLD et al., 2004). Em ambientes aquáticos, as comunidades são influenciadas tanto por fatores ambientais como qualidade da água, perturbação antropogênicas, temperatura, disponibilidade de recurso, tipo de substrato, concentração de oxigênio, integridade da paisagem adjacente e regimes hidrológicos, assim como da distância geográfica entre os corpos d água que limitam a dispersão das espécie entre as áreas (CARVALHO & UIEDA, 2004; BISPO & OLIVEIRA, 2007; ESTEVES, 1998). Uma dessas comunidades é a de macroinvertebrados bentônicos que vivem no fundo de rios e lagos,

2 aderidos a algum substrato e são constituídas, principalmente por platelmintos, nematóides, anelídeis, moluscos e insetos (ESTEVES, 1998; FRANÇA & CALLISTO, 2007). Os insetos aquáticos, em conjunto com outros macroinvertebrados, são muitos importantes para o ambiente em que vivem, pois possuem o papel fundamental na dinâmica de nutrientes, por acelerar o processo de decomposição da matéria orgânica e no fluxo de energia do ecossistema (ESTEVES, 1998). Os insetos aquáticos se destacam em abundância e diversidade de espécies pertencentes às ordens Diptera, Ephemeroptera, Plecoptera, Odonata, Hemiptera, Coleoptera, Lepidoptera e Trichoptera (ESTEVES,1998) que são consideradas aquáticas por que passam parte ou toda vida na água (TUMDISI et al, 1999). Algumas ordens desses insetos possuem uma estreita relação com os fatores ambientais e, portanto, são utilizados como bioindicadores da integridade ambiental por serem muito sensíveis a variação características físicas do ambiente, por isso é importante conhecer as espécies e suas tolerâncias em relação aos fatores ou variáveis limnológicas e bióticos de seu habitat (TUNDISI, 2008). Desta forma, estudos que indiquem a relação dos filtros ambientais sobre a composição da entomofauna em diferentes ambientes podem oferecer subsídios para um melhor conhecimento dos sistemas aquáticos e para estratégia de conservação e biomonitoramento de fauna, nos quais os insetos aquáticos e os demais macroinvertebrados são utilizados como bioindicadores (NESSIMIAN, 1998). Os sistemas lênticos, caracterizados como ambientes aquáticos sem um fluxo unidirecional (lagos e lagoas), apresentam uma grande variedade de micro-habitats e nichos específicos utilizados pelas espécies dos macroinvertebrados bentônicos (MERRIT & CUMMINS, 1984). As lagoas de inundação por exemplo, caracterizam-se pela influência da sazonalidade, de forma que são conectadas ao canal central do rio em períodos chuvosos e desconectadas em períodos de seca. Essa variação sazonal, possui papel de grande importância para as comunidades desses ambientes, em função da mudança na obtenção e processamento energético durante a oscilação do seu ciclo hidrológico, também conhecida como pulso de inundação. Assim, essa dinâmica peculiar pode influenciar as comunidades aquáticas, visto que ora as lagoas estão conectadas ora, desconectadas (NABOUT et al, 2009). As lagoas, conhecidas como lagoas marginais, são ambientes aquáticos complexos por serem influeciadas pelo pulso de inundação de rios e possuírem, então variação das características ambientais que levam a colonização de uma fauna resistente a tais mudanças

3 periódicas no ambiente (NABOUT et al., 2009). Nesses ambientes, os determinantes locais de qualidade da água, que inclui a temperatura, ph, concentração de oxigênio, turbidez possuem características que podem variar no tempo e no espaço. Por esta razão, espera-se que essa variação determine a alteração espacial e temporal da composição taxonômica das comunidades locais de macroinvertebrados bentônicos (BISPO & OLIVEIRA, 2007) e, desta forma torna-se fundamental a compreensão sobre os fatores que geram as mudanças nas comunidades aquáticas nestes ambientes. OBJETIVOS Verificar a influência das variáveis ambientais sobre a mudança da composição da metacomunidades entre as lagoas de inundação. Assim como, identificar as principais variáveis ambientais que geram a mudança nessas comunidades e quais táxons são mais influenciados por essas variáveis. METODOLOGIA O estudo foi realizado em 10 lagoas do rio Araguaia, localizadas no Município de Aruanã, no Estado de Goiás, dentro da RESEX (Reserva de Extrativismo) que possui uma área de aproximadamente hectares, contendo mais de 80 lagoas em seu interior. Em cada lagoa foram coletadas cinco amostras dos macroinvertebrados bentônicos, assim como das características ambientais locais (qualidade da água). Os organismos bentônicos foram coletados com o uso de redes de mão com área amostral de 50cm 2 em cada ponto (Silva et al. 2005) e as caracterização ambiental foi realizada com aparelhos digitais portáteis. O material foi previamente triado em campo e posteriormente levado ao laboratório para triagem e identificação, utilizando chaves taxonômicas especializadas. Tais amostras foram triadas e identificadas com o auxílio das chaves taxonômicas de Riccardo et al (2010); Merritt & Cummins

4 (1984); Bouchard. (2004) e Pes et al (2005). Todo o material biológico coletado foi depositado na coleção científica do Laboratório de Pesquisas Ecológicas e Educação Científica na unidade de Anápolis. Para verificar a influência relativa das características físico-químicas sobre a mudança da composição das metacomunidades de invertebrados bentônicos foi aplicada a análise de correspondência canônica (Canonical Correspondence Analyse - CCA) para fazer uma correlação entre os fatores abióticos do ambiente aquáticos das lagoas de inundação (oxigênio dissolvido, DBO- demanda química de oxigênio, transparência, turbidez, nitrito, nitrato, fósforo total, nitrogênio (amonical), condutividade e ph), sobre a mudança na composição das famílias de macroinvertebrados encontradas nas lagoas de inundação do Rio Araguaia. RESULTADOS E DISCUSSÃO Nas lagoas estudadas do Rio Araguaia foram coletados indivíduos de macroinvertebrados aquáticos, distribuídos em 7 ordens. A família Chironomidae (ordem Diptera) foi a mais abundante com indivíduos, seguida de Ceratopogonidae (ordem Diptera) com 530 indivíduos identificados. Tal dominância, provavelmente, é devido à resistência dessas famílias a alterações ambientais e por possuírem distribuição cosmopolita (SIMIAO-FERREIRA, 2008). A família Chironomidae, em especial, possui vários gêneros resistentes a distúrbios ambientais por suportarem baixa concentração de oxigênio na água (SIMIÃO-FERREIRA et al., 2011). Os táxons que tiveram menor abundância nas lagoas de inundação do Araguaia foram Perlidae, Hydropsychidae e Megapodagrionidae, pertencentes às ordens Plecoptera, Trichoptera e Odonata, respectivamente. Tais táxons habitam, principalmente, ambientes lóticos com elevada concentração de oxigênio dissolvido e substratos de pedra o que dificulta a colonização de ambientes lênticos, onde os substratos são muito homogêneos, com elevada concentração de matéria orgânica e pouca disponibilidade de oxigênio dissolvido (ROSENBERG & RESH, 1993). As lagoas com maior número de indivíduos amostrados foram Lajinha e Pedra com e 643 indivíduos, respectivamente. Já a lagoa que teve uma menor abundância foi a Bracinho com 68 indivíduos coletados. Em relação a riqueza taxonômica, na Lagoa Cocal foram amostradas 27

5 famílias e a lagoas com menor riqueza foi a Lagoa Feio com apenas 13 famílias encontradas (Tabela 1). Tabela 1: Abundância e Riqueza taxonômica das comunidades macroinvertebrados aquáticos nas lagoas de inundação do Rio Araguaia. Lago Abundância Riqueza táxonômica Lajinha Pedra Azul Cevinha Cedro Cocal Feio Curva Serrinha Bracinho 68 7 Os dois primeiros eixos da CCA explicam juntos 45,52 % da variabilidade total dos dados em relação às mudanças na composição das comunidades de macroinvertebrados aquáticos. As variáveis ambientais que apresentam maior influência na variação das comunidades das lagoas do Rio Araguaia foram Oxigênio dissolvido, DBO, condutividade elétrica, ph e Nitrito (Figura 1). O primeiro eixo separou as lagoas com maior qualidade de água (Cocal e Cevinha), com maior concentração de oxigênio dissolvido e menor condutividade elétrica e ph neutro a básico. Já o segundo eixo, agrupou principalmente as lagoas com águas mais ácidas, pouco oxigenadas, com mais matéria orgânica (Serraria e Bracinho). Os táxons mais relacionados ao eixo 1, que representa as lagoas de maior integridade foram Collembola, Hydropsychidae (Trichopetera), Nepidae (Hemiptera) e Hydraenidae (Coleoptera). Por outro lado, as famílias Caenagrionidae (Odonata), Tabanidae (Diptero), Protoneuridae (Odonata) e Laestidae (Odonata) foram as mais encontradas em locais com mais matéria orgânica e pouco oxigênio (Figura 2). Hemiptera, Coleoptera e Odonata são representadas por indivíduos que normalmente são encontrados em ambientes preservados, entretanto existe alguns indivíduos dessas ordens que possuem uma tolerância em relação ao habitat e também são encontrados em ambientes degradados (GOULART & CALLISTO, 2003). Assim como

6 os dipteros, que são extremamente tolerantes e são encontrados em ambientes com pouco oxigênio (ROQUE et. al., 2002 ). Já os indivíduos pertencentes a ordem Trichoptera são bem mais sensíveis em relação as outras ordens citadas. Como a maior parte do seu ciclo de vida é dentro da água (ESTEVES, 1998) esse grupo extremamente sensível a alterações e perturbação que altere o meio aquático (ROSENBERG & RESH, 1993). Figura 1: Variáveis abióticas que caracterizam o ambiente aquático dentro das 10 lagoas do Rio Araguaia, que influenciam a mudança na composição da comunidade de macroinvertebrados.

7 Figura 2: Composição de macroinvertebrados presentes nas 10 lagoas estudadas do Rio Araguaia, em relação as variáveis abióticas presentes na água. Alguns macroinvertebrados são muito sensíveis a alterações ambientais e, portanto, são utilizados em programas de biomonitoramento. Nesse trabalho, foi observado que para as lagoas de inundação do Rio Araguaia as famílias Leptohyphidae (Ephemeroptera), Mesoveliidae (Hemiptera), Hydraneidae (Coleptera) e Hydropsychidae (Thichoptera) preferem ambientes mais íntegros (NESSIMIAN, 1998). Tais famílias são sensíveis pelo ao fato de que esses indivíduos são bastantes sensíveis a qualquer tipo de perturbação (QUEIROZ, 2004). Outros táxons, no entanto, conseguem

8 colonizar e sobreviver em ambientes de menor qualidade ambiental, como é o caso das famílias Chironomidae (Diptera), Corduliidae (Odonata), Dysticidae (Coleoptera), que possuem uma plasticidade ambiental e conseguem sobreviver em ambientes perturbados (GOULART & CALLISTO, 2003) Nas lagoas também foram observadas famílias que colonizam os dois tipos de ambientes, essas são as consideradas tolerantes e podem viver em ambientes íntegros e também nos degradados. Esses macroinvertebrados, fazem parte de um grupo que são regularmente encontrados em locais preservados, mas que conseguem viver em ambientes poluídos, por serem menos exigentes (MONTEIRO, OLIVEIRA & GODOY, 2008). CONSIDERAÇÕES FINAIS Os insetos aquáticos são usados como bioindicadores, porque apresentam alguns grupos taxonômicos muito sensíveis a diferentes tipos de perturbação, portanto podem ser usados para o monitoramento de qualidade de água e de outras alterações ambientais nos sistemas aquáticos. Entretanto, nos ambientes estudados não havia nenhum trabalho sobre tais bioindicadores, dificultando a avaliação da qualidade ambiental utilizando tais organismos, mas neste trabalho, podemos observar a seleção de algumas famílias que estão mais relacionadas a ambientes mais preservados e outras a ambientes degradados. Esses resultados, então, podem ser utilizados em futuros trabalhos de monitoramento das lagoas dentro da Reserva de Extrativismo Lagoa do Cedro, de forma a identificar potenciais distúrbios antrópicos dentro unidade de conservação e como subisídio para pesquisas mais aprofundadas e de maior escala temporal. AGRADECIMENTOS Ao Lab. PEEC pela oportunidade de estudo, ao CNPq e a PrP pela bolsa de iniciação científica que foi de suma importância para eu poder terminar esse trabalho e a minha graduação. Ao CMBio e IBAMA pelo apoio logístico para as coletas em campo.

9 REFERÊNCIAS BISPO, P. C. & L. G. OLIVEIRA. Diversity and structure of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera (Insecta) assemblages from riffles in mountain streams of Central Brazil. Revista Brasileira de Zoologia 24: , BOUCHARD, R. W., JR. Guide to aqquatic invertebrados os the Upper Mindwest. Water Resources Center, University of Minnesota CARVALHO, E. M.; UIEDA, V. S. Colonização por macroinvertebrados bentônicos em substrato artificial e natural em um riacho da Serra de Itatinga, São Paulo, Brasil. Revista Brasileira de Zoologia, v.21, n.2, p , Cornwell, W. K.; Schwilk, D. W. & Ackerly, D. D. A Trait-Based test for habitat filtering: Convex hull volume. Ecology, v. 6, p ESTEVES, F. A. Fundamentos de Limnologia (2nd ed.). Rio de Janeiro,1998. FRANÇA, J. S., & CALLISTO, M. Coleção de macroinvertebrados bentônicos : ferramenta para o conhecimento da biodiversidade em ecossistemas aquáticos continentais. Neotropical Biology and Conservation. v. 2. p. 3 10, GOULART, M., CALLISTO, M. Bioindicadores de qualidade de água como ferramenta em estudos de impacto ambiental. FAPAM, v.2, n.1, p , HOLYOAK M., M. A. LEIBOLD AND R. D. HOLT. Metacommunities: spatial dynamics and ecological communities. The University of Chicago Press, Chicago, Illinois, USA LEIBOLD M. A., HOLYOAK M., MOUQUET N., AMARASEKARE P., CHASE J.M., HOOPES M.F., et al. The metacommunity concept: a framework for multi-scale community ecology. Ecology Letters. v. 7. p , MERRITT, R. W., CUMMINS, K. W., HUNT, K., COMPANY, P., & WALLACE, J. B. Habitat, life history, and behavioral adaptations of aquatio insects, MERRITT, R. W. & CUMMINS, K. W.An Introduction to the aquatic insects of North America. Dubuque, Kendall / Hunt PublishingCompany, p. 721, Monteiro, T. R; Oliveira, L. G; Godoy, B. S. Biomonitoramento d qualidade de água utilizando macroinvertebrados bentônico: adaptação do índice biótico BMWP' á bacia do Rio Meia Ponte-GO. Oecologia Australis. v. 12, p

10 NABOUT, J. C.; NOGUEIRA, I. S.; OLIVEIRA, L. G. Estrutura de populações de fitoflagelados nas lagoas de inundação do rio Araguaia, Brasil. Acta bot. bras. v. 23, n.1, p , OLIVEIRA, L. G; Godoy, B. S. Biomonitoramento d qualidade de água utilizando macroinvertebrados bentônico: adaptação do índice biótico BMWP' á bacia do Rio Meia Ponte-GO. Oecologia Australis. v. 12, p PES, A.M.O.; HAMADA, N. & NESSIMIAN, J. L. Chaves de identificação de larvar ára famílias e gêneros de Trichoptera (Insecta) da Amazônia Central, Brasil. Revista Brasileira de Entomologia, v.2, p QUEIROZ, E. P. Proposta de uso de macroinvertebrados bentônicos no biomonitoramento da qualidade de água de ambientes lóticos no estado de Mato Grosso do Sul, Campo Grande: UFMS, p. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Campo Grande, TUNDISI, J. G.; T. MATSUMURA-TUNDISI & O. ROCHA. Ecossistemas de Águas Interiores. In: A.C. REBOUÇAS; B. BRAGA & TUNDISI, J.G.. (Eds). Águas doces no Brasil. Capital ecológico, uso e conservação. 2ª ed São Paulo, Escrituras, p.704, ROQUE,F.O.et AL. A review of Chironomidae studies in lentics systems in the state of São Paulo- Brazil. Biota Neotropica, v.4, n.2, p.1-19, ROSENBERG, D. M. & RESH, V. H. Freshwater Biomonitoing and Benthic Macroinvertebrates. Chapman & Hall, London, p SIMIAO-FERREIRA, J. Efeito da degradação ambiental sobre a diversidade das assembleias de insetos aquáticos em riachos do Cerrado. Goiânia: Universidade Federal de Goiás, p. 14, SIMIÃO-FERREIRA, J. & CARVALHO, A.R. Biomonitoramento do efluente da ETE do distrito agroindustrial de Anápolis DAIA (Goiás). Revista Saúde e Ambiente, p , TUNDISI, J. G.; T. MATSUMURA-TUNDISI & O. ROCHA. Ecossistemas de Águas Interiores. In: A.C. REBOUÇAS; B. BRAGA & TUNDISI, J.G.. (Eds). Águas doces no Brasil. Capital ecológico, uso e conservação. 2ª ed São Paulo, Escrituras, p.704, 1999.WILSON D.S.; Complex interactions in metacommunities, with implications for biodiversity and higher levels of selection. Ecology. v. 73, p , 1992.

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