Maurício Lopes de Faria. Professor do Curso de Engenharia Sanitária e Ambiental Unileste-MG. Doutor em Ecologia - UFMG.

MONITORAMENTO DA FAUNA DE MACROINVERTEBRADOS BENTÔNICOS DO RIBEIRÃO IPANEMA - IPATINGA, MG: UMA COMUNIDADE BIOINDICADORA DA EFETIVIDADE DE PROGRAMAS DE DESPOLUIÇÃO DE CURSOS D ÁGUA II Maurício Lopes de Faria. Professor do Curso de Engenharia Sanitária e Ambiental Unileste-MG. Doutor em Ecologia - UFMG. Graziele Wolff de Almeida. Graduanda do Curso de Engenharia Sanitária e Ambiental Unileste-MG. RESUMO O Ribeirão Ipanema é o principal curso d água que drena o perímetro do município de Ipatinga onde recebeu esgoto urbano durante muitos anos em suas águas. Composta em sua grande maioria por formas imaturas de insetos, a comunidade zoobentônica apresenta uma enorme diversidade de padrões de tolerância às modificações físico-químicas do corpo d água, por essas razões eles têm sido utilizados como bioindicadores de qualidade da água. Este trabalho tem como objetivo analisar as variações na comunidade dos macroinvertebrados bentônicos ao longo de todo o contínuo formado pelo Ribeirão Ipanema. O trabalho foi realizado em todo o trecho do ribeirão, de sua nascente até sua foz no rio Doce onde foram demarcadas cinco estações de coleta. Os macroinvertebrados foram coletados através do método de dipping em cada estação. Nas amostras foram identificados 18 taxa dos quais Chironomus sp. (Díptera: Chironomidae) é a mais abundante. A família Chironomidae é o mais conspícuo grupo de invertebrados de água doce, ocupando desde ambientes conservados até locais amplamente poluídos. Por esta razão o grupo tem sido amplamente utilizado como indicador ambiental. O gênero Chironomus, em especial é particularmente abundante em ambientes degradados e com baixos valores de oxigênio dissolvido. Desta forma, parece-nos razoável concluir que tanto a riqueza como a diversidade da comunidade bentônica diminui ao longo do curso do Ribeirão Ipanema. Palavras-chave: Qualidade da água, macroinvertebrados bentônicos, bioindicadores. ABSTRACT The Ipanema Stream is the main watercourse draining the municipal perimeter of Ipatinga, where it received urban sewage discharges during many years. Composed primarily by immature stages of insects, the zoobenthonic community is frequently used as a bioindicator of water quality, due to its great tolerance range in relation to changes in water physical and chemical conditions. This study aimed to analyze the variations in the communities of benthonic macroinvertebrates along structurally different parts of the Ipanema Stream. The samples were performed at five collection stations throughout the entire course of the stream, from its spring until its estuary, into the Doce River. The macroinvertebrates were collected using the dipping method at each station. Among the eighteen taxa identified in the samples, Chironomus sp. (Diptera: Chironomidae) was the most abundant species. This family constitutes the most conspicuous group of invertebrates in fresh water, occurring from preserved, pristine environments to highly polluted sites. The genus Chironomus is

83 particularly abundant in degraded environments, with low levels of dissolved oxygen. In this way, it is reasonable to conclude that both the richness and diversity of the benthonic community decreased through the course of the Ipanema Stream. Key-words: Water quality, benthonic macroinvertebrates, bioindicator. INTRODUÇÃO Cursos d água de menor ordem em regiões urbano-industriais estão sujeitos a uma carga variada de contaminações de origem antrópica. O Ribeirão Ipanema é um tributário do rio Doce que drena grande parte do município de Ipatinga, MG. Sua nascente está situada na área rural do município que durante o seu trajeto já recebeu a quase totalidade dos esgotos urbanos da cidade. Próximo a sua foz, na saída do município de Ipatinga, a Companhia de Saneamento de Minas Gerais (COPASA) instalou uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), que recolhe e trata o efluente urbano do município visando a recuperação do ribeirão Ipanema, do Rio Doce e melhoria na qualidade de vida da população. O município se orgulha de ter grande parte de seus efluentes tratados, por outro lado, a sociedade não tem noção da real dimensão de programas desse porte, por não conhecer a situação ambiental do curso d'água pré-projeto, o que dificulta a comparação com a situação pós-projeto, pois programas de avaliação do processo estão apenas em sua fase inicial. Esses programas podem ser feitos de várias maneiras, avaliando os parâmetros físico-químicos da água através de procedimentos laboratoriais ou através da identificação de um elenco de organismos que possam ser utilizados como bioindicadores. Devido a algumas características intrínsecas à biota, a utilização da comunidade aquática em estudos ecológicos oferece vantagens importantes sobre as medições químicas, tais como exposição prolongada a todas as variações de parâmetros ambientais, fornecendo, portanto, uma resposta integrada (Petersen Jr., 1989). Os dados químicos são eficientes, porém instantâneos, requerendo um grande número de medições para se obter uma representação fiel, enquanto que a biota apresenta diferentes sensibilidades e taxas de recuperação (dependendo das espécie e dos ciclos de vida) além da capacidade de concentrar e armazenar substâncias em seus tecidos (muitas vezes tais substâncias não são detectadas no ambiente por meios químicos). A comunidade dos macroinvertebrados bentônicos em um rio é muitas vezes utilizada como um efetivo indicador das características do corpo d água, integrando processos como a superfície geológica, a vegetação da bacia de drenagem, o seu uso e ocupação e mudanças ocorridas no ecossistema (Reice & Wohlenberg, 1993). Por estas razões, essa comunidade

84 tem sido amplamente utilizada como ferramenta para examinar a qualidade da água e as mudanças ocorridas nos ecossistemas em todo o mundo (Bargos et al, 1990; Eaton & Lenat, 1991; Growns et al, 1995). Composto por um grupo de espécies relativamente sedentárias cujo ciclo de vida geralmente não ultrapassa um ano, os invertebrados bentônicos também reagem de forma previsível às modificações e distúrbios de origem antropogênicas (Cairns Jr. & Pratt, 1993) justificando, assim sua utilização como bioindicadores. Os organismos bentônicos são aqueles que vivem no substrato de fundo de ecossistemas aquáticos, pelo menos, durante parte de seu ciclo de vida. Composta em sua grande maioria por formas imaturas de insetos, a comunidade zoobentônica apresenta uma enorme diversidade de padrões de tolerância às modificações físico-químicas do corpo d água. O conceito de espécies indicadoras é de central importância no uso de macroinvertebrados bentônicos no monitoramento biológico (Power et al, 1988; Osborne & Kovacic, 1993; Hey, Kenimer & Barret, 1994). O fator ou fatores que regulam a abundância populacional ou a presença/ausência pode agir em qualquer estágio do ciclo de vida, e podem ser de origem abiótica (e.g. variáveis químicas: O 2, concentração de metais; variáveis físicas: sedimentação) ou biótica (e.g. competição, parasitismo, etc.).espécies indicadoras ou bioindicadores são aqui definidas como sendo a espécie, ou assembléia de espécies, que tem necessidades físicas e químicas ambientais particulares. Alterações na presença ou ausência, na fisiologia, na morfologia, na abundância ou no comportamento dessas espécies indicam que variáveis químicas e físicas estão fora dos limites toleráveis. A ênfase para enfrentar o problema de poluição em rios sempre tem sido colocada no tratamento de esgotos domésticos, ricos em carbono, fósforo e nitrogênio, pelos riscos à saúde humana e alterações que produzem nas características mais facilmente perceptíveis dos corpos d'água, tais como cor, odor e sabor, por isso a implantação de estações de tratamento do esgoto urbano tem sido amplamente incentivada por ONGs e pelo governo. Entretanto, cursos d'água devem ser considerados como ecossistemas, ou seja, como uma região definida onde comunidades biológicas interagem com a matriz física e química, influenciando de forma significativa a qualidade das águas (Suguio & Bigarella, 1990). O objetivo do trabalho é caracterizar a comunidade de macroinvertebrados bentônicos do Ribeirão Ipanema, enfatizando aquelas com potencial capacidade de atuar como indicadoras de qualidade de água.

85 DESENVOLVIMENTO O trabalho foi realizado em todo o Ribeirão Ipanema, de sua nascente até sua foz no Rio Doce. Foram demarcadas cinco estações de coletas: A primeira estação de coleta (E1) se localizava próxima à nascente do Ribeirão Ipanema com as coordenadas 19º25 42 S, 42º37 59 W, na área rural do município. A segunda estação (E2) se localizava no limite entre a área rural e a urbana com coordenadas 19º25 42 S, 42º37 59 W. A terceira estação (E3) se localizava na saída do ribeirão do município à montante da entrada dos efluentes na Estação de Tratamento de Esgoto de Ipatinga (ETE) enquanto que a quarta estação (E4) se localizava à jusante da saída do efluente tratado. Finalmente, a quinta estação (E5) se localizava já no Rio Doce onde o ribeirão deságua. Esses pontos foram definidos em razão da acessibilidade e área da bacia a montante (FIG.1). FIGURA 1 Mapa do Ribeirão Ipanema com pontos de coletas demarcados As amostras foram coletadas na margem direita do Ribeirão Ipanema pelo método de conchadas a cada passo ( dipping ), este método consiste em retirar amostras de sedimentos próximo ao leito do curso d'água com um amostrador tipo concha. A cada passo retira-se uma amostra dos sedimentos que são armazenados em um saco plástico. Em cada ponto de amostragem foram retiradas cinco amostras que foram acondicionadas em sacos plásticos e fixadas com solução de formaldeído a 5%. Em cada estação de coleta três réplicas foram realizadas. Essas amostras foram então levadas para o laboratório de Ecologia do Unileste- MG onde foram lavadas em peneiras de tamise de malha de 500 a 250 micra e triadas sob

86 estereomicroscópio. Os organismos foram identificados ao menor nível taxonômico possível e agrupados em guildas funcionais para as análises estatísticas e depois foram depositados na coleção do laboratório. Os dados foram analisados através de testes de comparação de média, e regressões lineares (Zar, 1996). RESULTADOS E DISCUSSÃO Para análise dos dados foram realizados testes de comparação de média, e regressões lineares (Zar, 1996). A regressão que melhor se ajustou ao experimento foi a equação de 2 o grau, que apresentou maior coerência dos dados em relação à aplicabilidade biológica. As comunidades de macroinvertebrados bentônicos modificam sua estrutura e funcionamento em relação a um conceito que vem sendo descrito como river continuum (RCC) (Vannote et al, 1980). Esse conceito prediz que ocorre uma transição de comunidades heterotróficas nas cabeceiras dos ambientes lóticos, onde ocorre um aporte maior de material alóctone, em relação ao volume do corpo d água, para comunidades autotróficas, baseadas na produção fitoplanctônica, nas regiões próximas à foz. Outro fator que parece ser relacionado, principalmente no que diz respeito aos macroinvertebrados esta relacionado à maior diversidade de substratos presentes nas regiões de cabeceira. Foi amostrado um total de 3754 indivíduos de 18 taxa distintos nas cinco estações de coleta (TAB.1). TABELA 1 Macroinvertebrados encontrados ao longo do Ribeirão Ipanema, Ipatinga- MG. TAA ESTAÇÕES Ordem Família Espécie 1 2 3 4 5 Trichoptera NI1 sp.1 Ephemeroptera NI1 sp.1 Coleoptera Hidrofilidae sp.1 Odonata Libelulidae sp.1 NI1 sp.1 Belastomatidae Heteroptera Naucoride Limnocoris spp. Velidae Gerridae Diptera Chironomidae Culicidae NI1 NI2 Chironomus spp. Gastropoda Thiaridae NI1 Bivalva NI1 Oligochaeta NI1 Hirudinea NI1

87 A primeira estação de coleta fica próxima à nascente, numa região rural preservada. Por essa razão, é uma das regiões de maior diversidade, pois nesta estação foram encontradas 10 taxa distintos, porém foi a região onde se encontrou a menor riqueza. Os organismos encontrados nesse ponto são indicadores de boa qualidade de água, são eles, principalmente; trichoptera, ephemeroptera, coleóptera e odonata (libelulidae). A segunda estação, na entrada da zona urbana fica próxima a um matadouro e criatório de suínos. O ribeirão sofre com essas instalações, pois elas são fontes pontuais de poluição sendo despejado no ribeirão todos os dejetos animais, diminuindo assim a diversidade. Nessa estação há uma mudança significativa da diversidade, sendo encontrados apenas quatro taxa distintos, culicidae, coleóptero, hirudínea e chironomidae sendo o taxa mais representativo, o mesmo é indicador de má qualidade de água. A terceira estação, já na saída da área urbana, na ETE, nessa estação se encontra a maior riqueza e diversidade, 11 taxa distintos, porém os organismos nela encontrados são principalmente chironomidae, culicidae e hirudínea. Assim como o ponto um, a terceira estação apresenta grande diversidade, mas os organismos encontrados no terceiro ponto são exclusivos de ambientes degradados e de baixa concentração de oxigênio dissolvido enquanto a primeira estação apresenta organismos indicadores de boa qualidade de água. Na quarta e quinta estação, já no Rio Doce, onde o Rbeirão Ipanema deságua, apenas os grupos chironomidae e culicidae são encontrados, mostrando assim que tanto o Ribeirão Ipanema como o Rio Doce sofrem com a descarga de efluentes em suas águas. Chironomus sp (Diptera: Chironomidae) foi a espécie mais abundante nas mostras correspondendo a cerca de 89,7 % de todos os indivíduos amostrados, apenas na estação um (E1) Chironomus não foi a espécie dominante (FIG.2).

88 Abundâcia (LN(N+1)) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 Estação de coleta 12/Mai 17/Jun 19/Ago 25/Set FIGURA 2 Abundância (Ln(N+1)) de Chironomus spp. nas cinco estações de coletas no Ribeirão Ipanema, Ipatinga MG A partir da segunda estação de coleta, a estrutura da comunidade é rapidamente alterada, com a marcante presença de Chironomus sp. A família Chironomidae é cosmopolita sendo assim o mais conspícuo grupo de invertebrados de água doce, ocupando deste ambientes conservados até locais altamente poluídos (Cranston, 1995). Por esta razão o grupo tem sido amplamente utilizado indicador ambiental (Agar, 1992). O gênero Chironomus apresenta hemoglobina em sua estrutura o que lhes permite um aumento na taxa de difusão do oxigênio fazendo com que seja particularmente abundante em ambientes degradados e com pequenos valores de oxigênio dissolvido. A riqueza foi representativa nas estações de coleta um (E1) e três (E3), sendo que a riqueza da primeira estação manteve-se praticamente constante (FIG.3).

89 Riqueza 6 5 4 3 2 1 12/mai 17/jun 19/ago 25/set 0 1 2 3 4 5 Estações FIGURA 3 Riqueza de morfo-espécies macroinvertebrados bentônicos das cinco estações de coleta no Ribeirão Ipanema, Ipatinga MG Na primeira coleta, houve um pico de riqueza na estação três, sendo Chironomus sp (Diptera: Chironomidae) a espécie mais abundante, na quinta estação não foi possível a coleta por ser um local de difícil acesso. Na segunda coleta, observou-se um pico de riqueza de Chironomus sp (Diptera: Chironomidae) na estação cinco (E5), isso devido à chuva que ocasionou a diluição do esgoto sendo impossível a atuação das bactérias anaeróbicas que fazem a decomposição da matéria orgânica, com isso, todo o efluente coletado pela ETE foi despejado no Rio Doce sem tratamento. Na terceira coleta a maior riqueza observada se deu na estação dois (E2), a quarta e última coleta teve seu pico na estação três (E3). O pico da riqueza total das morfo-espécies macroinvertebrados se deu na estação três (E3) (FIG.4).

90 Riqueza total 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 Estações FIGURA 4 Riqueza total de morfo-espécies macroinvertebrados bentônicos das cinco estações de coleta no Ribeirão Ipanema, Ipatinga MG Assim, a riqueza de espécies variou negativamente à medida que se aproximava da foz do Ribeirão Ipanema (R 2 = 0,75, p<0.05). Por outro lado, a densidade de indivíduos variou positivamente à medida que se aproximava da foz. (R 2 = 0,83; p<0,05). Desta forma, nossos resultados tendem a concordar com a hipótese proposta pelo conceito de river continuum. CONCLUSÕES O Ribeirão Ipanema ainda sofre conseqüências da descarga de efluentes domésticos, além de esgoto clandestino que ainda são lançados em suas águas, de fato, a diminuição da riqueza de macroinvertebrados parece estar fortemente influenciada por este fator. Apesar da ETE já estar em funcionamento há quase três anos, os cursos d águas ainda demonstram em condições precárias pelos anos que foram degradados, mas a efetividade da ETE não pode aqui ser avaliada, sendo assim recomendamos o monitoramento constante de parâmetros físico-químicos e biológicos por mais alguns anos para então julgar a efetividade da coleta e tratamento de esgoto no município de Ipatinga. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGAR, K. Ordination or typology: the search for a stable classification of running water communities. Netherlands Journal of Aquatic Ecology. v.26, n.2-4, p. 441-445, June 1992.

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