Macroinvertebrados Bentônicos Bioindicadores Prof. Marcos Callisto Laboratório de Ecologia de Bentos callistom@ufmg.br, http://www.icb.ufmg.br/big/benthos, Tel. 31-3409-2595, Fax. 31-3409-2567
Deliberação Normativa Bioindicadores de Qualidade de Água Aristóteles já relatava as alterações nas comunidades aquáticas em função do input de poluição orgânica... Kolkwitz e Marsson já utilizavam o termo Indicadores de Condições Ambientais no início do século XX...
Bioindicadores de Qualidade de Água São espécies ou comunidades cuja presença, abundância e distribuição indicam a magnitude de impactos ambientais em ecossistemas aquáticos e suas bacias de drenagem. Zooplâncton Peixes Macrófitas aquáticas Algas
Macroinvertebrados bentônicos São organismos que vivem no fundo (bénthos) de ecossistemas aquáticos durante parte ou toda sua vida. Maiores que 0,2 mm.
BIOINDICADORES BENTÔNICOS são espécies, grupos de espécies ou comunidades cuja presença, quantidade e distribuição indicam a magnitude de impactos ambientais em um ecossistema aquático e sua bacia de drenagem (Callisto & Gonçalves, 2002).
AMBIENTES NÃO POLUÍDOS Diferentes grupos de macroinvertebrados e seus níveis de tolerância à poluição. AMBIENTES POLUÍDOS Plecoptera Ephemeroptera Trichoptera Chironomidae Oligochaeta Tolerância crescente à poluição www.icb.ufmg.br/big/benthos
Macroinvertebrados como Bioindicadores presença, densidade, abundâncias relativas, distribuição, composição em grupos tróficos funcionais Estudos de Biomonitoramento Ambiental, Avaliação de Impacto Ambiental, Definição de áreas prioritárias para a conservação da biodiversidade e Projetos de recuperação e manejo de áreas degradadas Fonte: Moreno & Callisto, 2004
Nós sabemos, os bentos não vivem isolados... REGIÃO LIMNÉTICA plâncton REGIÃO LITORÂNEA - eulitoral - sub-litoral INTERFACE ÁGUA-AR plêuston nêuston REGIÃO PROFUNDA necton Nutrientes (C, N, P) organoclorados metais pesados bentos Fonte: Callisto, 2004
Distribuição Espaço-Temporal DINÂMICA DE NUTRIENTES PADRÕES HORIZONTAIS PADRÕES VERTICAIS LIMNOLOGIA MUNDIAL PESQUISAS NA AMAZÔNIA PARÂMETROS INIBIDORES PARÂMETROS FACILITADORES disponibilidade de O 2 qualidade e quantidade m.o. exúvias como registro relações com macrófitas aquáticas hipoxia ou anoxia fração parede celular substâncias secundárias polifenóis substâncias alelopáticas
DEFINIÇÕES BÁSICAS... O que são bentos? Fitobentos Zoobentos (perifíton, biofilme, fauna associada, fragmentadores,...)
DEFINIÇÕES BÁSICAS... Hábitats Variabilidade espaço-temporal Diferenças biogeográficas Semelhanças e dissemelhanças Taxonomia Grupos no Brasil
DEFINIÇÕES BÁSICAS... Conservação Ecorregiões Biomas Bacias hidrográficas Sub-bacias Rios Riachos nascentes
DEFINIÇÕES BÁSICAS... Fragmentos e barreiras geográficas Mata ciliar: fonte de detritos e recursos Interações -Bentos x bentos -Bentos x peixes -Bentos x girinos -Bentos x aves aquáticas -Bentos x microrganismos (leveduras) -Bentos x detritos orgânicos -Bentos x produtores primários -Emergência x predação artrópodos ripários
DEFINIÇÕES BÁSICAS... CONSERVAÇÃO DE RIOS Manutenção física (traçado natural) Processos estruturais Processos biológicos Processos demográficos (dispersão, drift, vôo, fluxo gênico, seleção natural) IMPORTANTES PARA ESTRUTURA & MANUTENÇÃO POPULAÇÕES VIÁVEIS
DEFINIÇÕES BÁSICAS... QUAL ESCALA ESPACIAL? Depende: atributos ciclo de vida e dinâmica populações Bacia hidrográfica como unidade operacional: unidade primária para conservação & manejo ecossistemas lóticos e cursos d água Enfoque de manejo integrado: fundamental para planejamento futuro políticas públicas e conservação ecossistemas aquáticos continentais
FAUNA AQUÁTICA DEMANDAS DO HOMEM PRESSÕES, RISCOS, AMEAÇAS MANIPULAÇÕES NA BACIA A conservação destes ecossistemas requer colaborações multi-disciplinares e internacionais...
Bentos como Bioindicadores... -ciclo de vida longo (respostas temporais) - organismos grandes, sésseis ou de pouca mobilidade - de fácil amostragem - técnicas padronizadas - custo de equipamentos relativamente baixo - alta diversidade biológica - identificação taxonômica (famílias e gêneros) - sensíveis a concentrações de poluentes (contaminação) - respostas a longa distância (bacia hidrográfica) - Thienemann (1920-22) pioneiro na tipologia de lagos, estado trófico
O Papel dos Macroinvertebrados Consomem a matéria orgânica morta que vem da vegetação ciliar, reduzindo o tamanho das partículas alimentares. Alguns se alimentam do perifíton e de plantas aquáticas. Em ecossistemas lênticos são importantes agentes no revolvimento do sedimento e suspensão de nutrientes para a coluna d água (bioturbação). Predadores.
Teias alimentares em rios
Vivem em: Bancos de folhiço, troncos, macrófitas aquáticas, musgos. Bancos de areia, cascalho, sob rochas, sedimento fino. Alguns podem também viver na coluna d água. Plecoptera Oligochaeta Heteroptera
Por que Macroinvertebrados? cosmopolitas e abundantes; grande tamanho de corpo; características ecológicas bem conhecidas; viabilidade em estudos laboratoriais; taxa são sedentários condições locais; taxa são bentônicos condições do sedimento; bioacumuladores; caracterizam a qualidade da água em um período de tempo consideravelmente mais longo; participam da base da cadeia alimentar e/ou da cadeia de detritos, assim podem ser os agentes vitais de entrada de contaminantes nas cadeias alimentares.
SENSÍVEIS OU INTOLERANTES Plecoptera Ephemeroptera Trichoptera Vivem em águas correntes frias e bem oxigenadas, debaixo de pedras, troncos, e ramos da vegetação aquática. As ninfas vivem desde riachos (águas frias, limpas e bem oxigenadas) a lagoas temporárias (alta temperatura e pouco oxigênio na água), associadas a rochas, troncos ou a vegetação submersa. As larvas vivem em ambientes lóticos (rios) ou lênticos (lagos), predominantemente em águas correntes, limpas e bem oxigenadas. Constroem casas de material vegetal ou mineral, para se protegerem dos predadores e/ou para capturar alimentos.
TOLERANTES Coleoptera Megaloptera Heteroptera Odonata Algumas espécies desenvolvem todo o seu ciclo de vida na água, outras possuem apenas larvas e pupas aquáticas, e os adultos são terrestres. Predadores de topo nas cadeias alimentares aquáticas. As larvas são aquáticas e os adultos terrestres. As pupas se desenvolvem em buracos no solo, próximos às margens dos rios. As larvas vivem em águas correntes, debaixo de pedras, troncos e vegetação submersa. São predadores de outros insetos aquáticos e terrestres. Espécies maiores podem alimentar-se de pequenos crustáceos e anfíbios. Algumas são bentônicas, enquanto outras vivem na coluna d água e/ou na interface água-ar, graças à presença de pêlos hidrofóbicos nas patas. As ninfas exercem um importante papel no ambiente, pois são predadoras, possuindo uma das melhores visões entre os insetos. As libélulas vivem nas margens de rios e lagos que possuem vegetação abundante e águas limpas ou pouco poluídas.
Diptera RESISTENTES Mollusca Anellida Vivem em diferentes ambientes aquáticos (rios, lagos, depósitos de água, orifícios de troncos de plantas) com inúmeras estratégias alimentares, alguns grupos vivem em águas muito limpas e outros em águas contaminadas. Podem ser considerados indicadores de águas duras e alcalinas, pois o carbonato de cálcio é essencial para construção das suas conchas. Algumas espécies vivem em águas não poluídas, com altas concentrações de oxigênio, mas outras preferem locais com vegetação aquática e restos orgânicos. Vivem em qualquer ambiente aquático, apresentando maior abundância em águas poluídas com fundo lodoso e com abundância de detritos de plantas e animais. Algumas espécies são consideradas indicadoras de águas contaminadas.
ORGANISMOS RESISTENTES ORGANISMOS TOLERANTES ORGANISMOS SENSÍVEIS
Resistentes Tolerantes Sensíveis