Os autovalores para os eixos 1 e 2 da ACC foram 0,141 e 0,047, respectivamente, explicando 34,8 % da variância total em seus dois primeiros eixos (Figura 13; Tabela 11). A hipótese de não relação entre os grupos funcionais e os dados ambientais foi rejeitada (p<0,05, de acordo com o Teste de Monte Carlo, com 999 permutações). A correlação de Pearson espécies-ambiente para os dois eixos significativos (1 e 2) foi alta (>0,6) (respectivamente, 0,837 e 0,723), indicando forte correlação entre as variáveis abióticas e os padrões de distribuição dos grupos funcionais.
Nitrato e fósforo total foram as variáveis mais importantes para a ordenação do eixo 1, de acordo com os coeficientes canônicos e correlações intra-set (Tabela 11).
Maiores concentrações desses nutrientes estiveram associadas às unidades amostrais do rio São Bartolomeu, especialmente as da estação seca, as quais se posicionaram do lado direito do gráfico da ACC (exceto o ponto 6).
O grupo funcional W1 apresentou a maior correlação com tal eixo (r = 0,836), posicionando-se também ao lado direito do gráfico. Do lado negativo do eixo 1, posicionaram-se, de modo geral, as unidades amostrais do rio Preto tanto da seca quanto da chuva.
Os grupos funcionais com maiores correlações negativas com o eixo 1 foram Y (-0,631), X3 (-0,536), J (-0,537) e M (-0,359). Concentrados no centro da figura estiveram os grupos funcionais X1, S1, P e D.
Em relação ao eixo 2, amônio e oxigênio dissolvido foram as variáveis mais significativas (Tabela 11).
De modo geral, maiores valores de amônio foram registrados nas amostras do período chuvoso, tanto do rio Preto quanto do rio São Bartolomeu.
O grupo funcional de maior correlação positiva com o eixo 2 foi S1 (r = 0,486). Já o vetor da variável oxigênio dissolvido apontou para o outro extremo inferior do gráfico, associada, de modo geral, às unidades amostrais da estação seca. O grupo funcional de maior correlação negativa com o eixo 2 foi M (r = -0,442).
Figura 13 – Ordenação, pela ACC, de 19 unidades amostrais dos rios Preto e São Bartolomeu em
2009, gerada a partir de cinco variáveis abióticas (oxigênio dissolvido = OD, amônio = NH4, nitrato = NO3, fósforo total = PT e sólidos dissolvidos totais = SDT) e nove grupos funcionais
fitoplanctônicos. (Para legenda das unidades amostrais, consultar Figura 8).
Tabela 11 – Síntese da ACC entre cinco variáveis abióticas e nove grupos funcionais fitoplânctonicos
dos rios Preto e São Bartolomeu em 2009 (n = 19).
Eixo 1 Eixo 2
Coeficientes de correlação (intra- set)
Oxigênio dissolvido (OD) 0,694 -0,607
Amônio (NH4) -0,037 0,545
Nitrato (NO3) 0,876 -0,221
Fósforo total (PT) 0,733 0,074 Sólidos dissolvidos totais (SDT) 0,342 -0,446
Coeficientes canônicos
Oxigênio dissolvido (OD) 0,581 -0,439
Amônio (NH4) -0,031 0,394
Nitrato (NO3) 0,733 -0,16
Fósforo total (PT) 0,614 0,053 Sólidos dissolvidos totais (SDT) 0,287 -0,323
P0C P3C P4C P5C P0S P3S P4S P5S S1C S2C S3C S4C S5C S6C S1S S2S S3S S4S S6S D J M P S1 W1 X3 X1 Y OD NH4 NO3 PT SDT -3 -3 -1 1 3 -1 1 Eixo 1 Eixo 2 Chuva Seca
5 DISCUSSÃO 5.1 Ambiente físico
De acordo com Tundisi e Matsumura-Tundisi (2008), as atividades antropogênicas, especialmente o desmatamento, o uso e a ocupação do solo podem alterar as margens dos rios, bem como a sua qualidade de água. Conforme os resultados do Protocolo de Avaliação Rápida (Callisto et al., 2002), o único local do rio Preto que se pontuou “natural” foi sua nascente. Já o rio São Bartolomeu apresentou-se ora “natural”, ora “alterado”.
Nos rios Preto e São Bartolomeu, o referido protocolo não classificou qualquer ponto “impactado”, o que indicaria condições extremas de degradação das margens, refletindo-se, por sua vez, na qualidade da água. Ou seja, de modo geral, é possível inferir que, apesar da intensa ocupação nas duas bacias, os locais amostrados ainda não se encontram em situação ambiental absolutamente crítica. Porém, não se deve esquecer que cada ecossistema possui características físicas e químicas diferenciadas. Com isso, impactos negativos para um dado ecossistema não necessariamente será para outro.
No trabalho de Krupek (2010), a aplicação do mesmo protocolo nas bacias hidrográficas do rio Cascavel e do rio das Pedras, Paraná, demonstrou que essas bacias, apesar de sofrerem impactos negativos antropogênicos, não possuíam alterações significativas nas margens dos rios por ele estudados.
No trabalho de Pavodesi-Fonseca et al. (2010), a aplicação do Protocolo de Callisto et al. (2002) permitiu pontuar os diferentes impactos ocorridos no ribeirão Mestre D´Armas, tributário pertencente à bacia do São Bartolomeu, Distrito Federal. Nesse trabalho percebeu-se que o referido protocolo se adequou aos seus objetivos. Inclusive, associando as margens dos rios às atividades antropogênicas e seus impactos negativos gerados na qualidade de água desse ribeirão.
De acordo com Padilha (2005), os rios do Cerrado, em condições naturais, tendem a ter baixa condutividade, concentrações altas de oxigênio dissolvido e pH ligeiramente ácido.
O rio Preto apresentou diferenças significativas na temperatura e no fósforo total entre os períodos chuvoso e seco. Silva et al. (2010), em estudo realizado na bacia do rio Descoberto, DF, encontrou tendência a menores concentrações de
nutrientes no período chuvoso. No referido trabalho, a temperatura também apresentou diferença significativa nos dois períodos, assim, como registrado no rio Preto.
Quanto ao fósforo total, um aumento na sua concentração pode induzir à mudança de trofia no hábitat, favorecendo o processo de eutrofização. O ponto 5 do rio Preto teve uma maior concentração de fósforo na época da seca e a menor concentração de oxigênio dissolvido, junto com o ponto 0.
A turbidez é influenciada pelos valores de sólidos totais dissolvidos que podem ser oriundos da erosão das margens dos corpos hídricos ou de focos de poluição, podendo afetar a concentração de oxigênio dissolvido.
Quanto mais túrbido um ponto e quanto maior a quantidade de sólidos totais, menor será a concentração de oxigênio dissolvido.
O ponto 6 do rio São Bartolomeu, no período chuvoso, apresentou o maior valor de turbidez, maiores concentrações de sólidos totais e menores de oxigênio dissolvido. Quadro totalmente inverso foi observado no ponto 3 no período da seca, onde o valor de oxigênio dissolvido foi o mais alto em relação aos outros pontos.
Allan e Castilho (2007) comentaram que a turbidez é influenciada pela chuva, uma vez que partículas do solo podem ser deslocadas do solo e lixiviadas até os rios. Nos trabalhos de Soares et al. (2007b), Bortolini (2010) e Silva et al. (2010), os autores perceberam que, nas bacias estudadas por eles, a turbidez foi maior na época chuvosa, da mesma forma como foi observado na bacia do rio São Bartolomeu.
De acordo com Farias (2006), nas águas continentais, o nitrogênio é escasso e algumas algas retiram esse macronutriente do ar. Esse nutriente é um fator limitante para o crescimento e desenvolvimento das comunidades fitoplanctônicas em rios. Alguns adubos agrícolas possuem o nitrogênio como principal componente, devido à escassez do nitrogênio no solo.
Nos animais e vegetais o nitrogênio é encontrado na forma orgânica, que em contato com a água, transforma-se em amônia. A amônia em grandes quantidades na água é tóxica aos peixes, causando-lhes morte.
Conforme Lima (2001) e Farias (2006), a determinação da forma predominante do nitrogênio pode fornecer informações sobre o estágio da poluição (poluição recente – nitrogênio amoniacal ou orgânico e poluição remota – nitrito ou nitrato).
Os pontos no rio São Bartolomeu que tiveram maior concentração de amônio na época chuvosa foram o ponto 3 e na época seca o ponto 2. Já a maior concentração de nitrato ocorreu no ponto 4 nas duas épocas do ano. É possível inferir que nos pontos 3 e 2 aparentemente há focos de poluição orgânica recente. Já o ponto 4 nas duas épocas do ano aparenta focos de poluição orgânica antiga.
Como o rio São Bartolomeu tem sofrido com ocupação irregular de solo, os focos de poluição nos pontos supracitados podem ser oriundos de lançamentos de efluentes domésticos irregulares ou até mesmo ser de despejo de dejetos de criadouros e insumos agrícolas descartados inadequadamente próximos aos locais amostrados. A montante dos pontos 2, 3 e 4 tem-se o ponto 1, localizado próximo a uma estação de esgoto.
De acordo com Miranda et al. (2003), as lagoas de estabilização para o tratamento do esgoto influenciam a qualidade da água, quando lançadas ao rio, mesmo depois de tratados.
O nitrato pode ser fator limitante da produção primária de ecossistemas aquáticos (TUNDISI; MATSUMURA-TUNDISI, 2008), juntamente com o fósforo (ZOHARY et al., 2010). Os nitratos são produzidos no solo pela nitrificação da amônia e do nitrogênio, e são facilmente liberados pelo solo, principalmente na ocorrência de fortes chuvas. A redução dos nitratos dá origem a nitritos tóxicos.
O elemento fósforo é originado, naturalmente, da dissolução de compostos do solo e da decomposição da matéria orgânica. A componente advinda da atividade antrópica pode ser atribuída a despejos domésticos e industriais, detergentes, excrementos de animais e fertilizantes.
Quando esse elemento possui altas concentrações na água, é capaz de estimular a produção primária em habitats aquáticos, perturbando o seu equilíbrio e a sua qualidade.
Como efeito indireto, o elemento fósforo influencia a turbidez dos rios aumentando-a quando está em maior quantidade e diminuindo-a quando em menor concentração. Isso se deve por conta do estímulo ao crescimento algal estimulado por esse. O fósforo tem sido apontado como um dos principais responsáveis pela eutrofização em rios (JAMES; LARSON, 2008).
No rio São Bartolomeu, as concentrações de fósforo foram maiores na chuva no ponto 6 e na seca nos pontos 1 e 2, demonstrando, assim, uma tendência maior de eutrofização nos pontos 1, 2 e 6 se comparados aos outros pontos analisados
nesse rio, no período estudado. A tendência à maior eutrofização nos pontos 1 e 2 pode ser explicada pela proximidade da ETE do rio São Bartolomeu; o ponto 6, por sua vez, localiza-se próximo à entrada do afluente Córrego Paranoá.
Conforme James e Larson (2008), no rio Minnesota, Estados Unidos, as concentrações de nitrogênio e fósforo sempre foram bastante elevadas devido a inputs dos insumos agrícolas despejados em suas águas, o que favorecia o processo de eutrofização. De acordo com Hutchins et al. (2010) e Zohary et al. (2010), elevados valores de nitrogênio e fósforo em rios é um fator preocupante, pois pode ser um indício de eutrofização, como ocorreu com o rio Changjiang, na China (SHEN; LIU, 2009). Desde 2003 esse rio sofre interferência humana intensificada e encontrava-se em processo inicial de eutrofização.
Em locais preservados e sem alteração antropogênica, como por exemplo, Unidades de Conservação de Proteção Integral, a tendência é que as concentrações de nutrientes sejam extremamente baixas. Por exemplo, no rio São João, PR, localizado no Parque Nacional do Iguaçu, as concentrações de nutrientes permaneceram extremamente baixas durante a época estudada, devido à preservação desse Parque e da sua área no entorno (BORTOLINI, 2010).
Em relação à análise integrada das variáveis abióticas, confirmou-se a tendência do rio São Bartolomeu à maior eutrofização, se comparado ao rio Preto. Assim como o rio Cabelo, localizado no município de João Pessoa, PB (FARIAS, 2006), o rio São Bartolomeu sofre os impactos negativos decorrentes das atividades agrícolas, ocupação irregular de solos para loteamento, mineração, lançamento de esgoto em suas águas. Vários locais do rio Cabelo também sofrem com o processo de eutrofização.
Para diminuir o processo de eutrofização, algumas medidas mitigadoras podem ser adotadas. Como, por exemplo, a recuperação das matas ciliares, incluindo seus tributários, e o aperfeiçoamento no tratamento de esgotos. A mudança do modelo das atuais lagoas de estabilização para tratamento mais completo auxiliaria na diminuição desse processo.
5.2 Comunidade fitoplanctônica
Os grupos fitoplanctônicos mais abundantes nos rios Preto e São Bartolomeu foram as algas verdes e diatomáceas, embora as euglenóides também tenham sido também representativas no rio São Bartolomeu, principalmente na época seca.
A dominância de algas verdes e diatomáceas é encontrada também em rios temperados, como apresentado nos trabalhos de Kelly e Whitton (1998) em rios europeus; em rios tropicais (Índia), como no trabalho de Unni e Pawar (2000); e no Brasil, demonstrados nos trabalhos de SOARES et al. (2007b), RODRIGUES et al. (2007) e BORTOLINI (2010). No trabalho de Monteiro et al. (2009) no rio Guamá, no Pará, evidenciou-se também, a dominância de algas verdes e diatomáceas. Nesse trabalho a dominância das diatomáceas mostrou-se prevalente.
Já no trabalho de Bortolini (2010) a dominância das diatomáceas e algas verdes é explicada pelas características físicas dos rios. A turbulência da água e a baixa intensidade luminosa dos rios favorecem a colonização desses grupos que investem em crescimento rápido e desenvolveram a habilidade de sobrevivência em ambientes turbulentos.
Já a classe Euglenophyceae ocorre especialmente em ambientes ricos em matéria orgânica, fósforo e nitrogênio (GIANI et al., 1999; ALVES-da–SILVA; BRIDI, 2004). A classe Euglenophyceae, por apresentar espécies tolerantes à poluição orgânica (e.g., Euglena spp., Lepocinclis salina, Lepocinclis ovum), é considerada indicadora desse tipo de poluição. Pontos próximos a estações de tratamento de esgoto possuem naturalmente uma maior abundância de espécies que proliferam em matéria orgânica, como é o caso do rio São Bartolomeu, cujo ponto 1 está próximo a uma estação de tratamento de esgoto de nível secundário. No trabalho de Miranda et al. (2003) no rio Itajaí-Mirim, Santa Catarina, o ponto localizado próximo à estação de tratamento de esgoto possuíam também maior abundância da classe Euglenophyceae.
No rio Preto, a maior contribuição para a densidade total foi de diatomáceas e clorofíceas. Entretanto, vale ressaltar a quantidade relativamente grande de colônias de cianobactérias do gênero Microcystis nas amostras qualitativas,
especialmente o ponto 3, na seca. Tal informação serve de alerta para futuros monitoramentos limnológicos.
No trabalho de Müller et al. (2010) comentou-se sobre a importância das cianobactérias como ferramenta de monitoramento limnológico. A identificação e a quantificação das cianobactérias nos ambientes aquáticos podem auxiliar na prevenção ao processo de eutrofização (FERREIRA et al., 2005), uma vez que as florações de cianobactérias, além de degradar a qualidade de água, causam prejuízos levando ao óbito seres humanos e animais silvestres.
Já no trabalho de Ferreira et al. (2005), monitoraram-se as comunidades fitoplanctônicas, especialmente o gênero Microcystis, do reservatório UHE Americana, em Viçosa, Minas Gerais. Esse reservatório estava eutrofizado e apresentava altas densidades do gênero Microcystis.
Os pontos 5 e 6 do rio São Bartolomeu, especialmente na seca, apresentaram muitas espécies fitoplanctônicas normalmente registradas em ambientes lênticos (e.g., algas verdes da ordem Chlorococcales), especificamente táxons registrados no lago Paranoá em trabalhos anteriores (MENDONÇA- GALVÃO, 2005). Isso ocorre porque os locais amostrados localizam-se a jusante da entrada do rio Paranoá, afluente do São Bartolomeu.
No trabalho de Miranda et al. (2003) no rio Itajaí-Mirim, Santa Catarina, explicou-se que a presença de algas verdes da ordem Chlorococcales foi considerada relevante indicadora de qualidade de água, pois essa ordem é referida como indicadora de poluição orgânica moderada na água.
A influência de espécies fitoplanctônicas de ambientes lênticos nos rios é bastante freqüente. Por exemplo, o rio Mississippi, nos Estados Unidos, possui comunidades fitoplanctônicas similares ao seu principal tributário, o lago Pepino (HOUSER et al., 2010).
No rio Jacuí, Rio Grande do Sul, Rodrigues et al. (2007) encontraram uma comunidade fitoplanctônica rica e diversificada, devido à influência de áreas úmidas da planície de inundação do delta do Jacuí. A presença de lagos, represas e áreas úmidas enriquece a composição da comunidade fitoplanctônica significativamente.
No presente trabalho, a classe Cyanophyceae, apesar de ter sido registrada na análise quantitativa, não apresentou densidades altas o suficiente para caracterizar florações. Porém, algumas espécies encontradas (e.g.,
Microcystis spp.) são descritas como produtoras de toxinas prejudiciais aos seres
humanos; se suas densidades vierem a aumentar, podem comprometer a qualidade de água dos dois rios.
No trabalho de Rodrigues et al. (2007) nos rios Sinos e Gravataí, no Rio Grande do Sul, registraram-se 470 espécies, sendo que as algas verdes e diatomáceas foram as mais abundantes. Essas também proporcionaram as maiores riqueza de espécies.
No trabalho de Bortolini (2010) no rio São João, PR, foram encontrados 221 táxons distribuídas em nove classes taxonômicas. As médias das riquezas dos três pontos amostrados nesse rio foram 22, 24 e 26 nas estações chuvosa e seca, um pouco mais baixas do que os valores encontrados nos rios Preto e São Bartolomeu (riqueza entre 29 e 34 táxons).
Os táxons encontrados no presente trabalho, em geral, são cosmopolitas, tolerantes à eutrofização e à poluição orgânica, como evidenciado em Rodrigues et al. (2010) para Chlorophyta e para as diatomáceas em Taylor et al. (2007).
Entre os grupos funcionais registrados, destacaram-se os grupos D e J. Esses grupos têm em comum o fato de serem usualmente registrados em águas enriquecidas, com altos valores de turbidez e estão presentes também em lagos rasos.
Usualmente, a abordagem dos grupos funcionais é aplicada a ambientes lênticos (FONSECA; BICUDO, 2010), embora alguns trabalhos já a tenham utilizado também em rios (e.g., SOARES et al., 2007b). No presente estudo, tal abordagem mostrou-se também muito útil no entendimento das relações entre a comunidade fitoplanctônica e as variáveis abióticas, como comprovado pela análise de correspondência canônica.
6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Em relação às hipóteses iniciais do presente estudo, diferenças significativas nas variáveis analisadas foram registradas com mais freqüência entre bacias do que entre as estações seca e chuvosa. O rio São Bartolomeu apresentou maior tendência à eutrofização do que o rio Preto, especialmente durante a estação seca. Euglenofíceas do grupo funcional W1, comuns em águas ricas em matéria orgânica, foram particularmente representativas neste ambiente.
O fato de o rio São Bartolomeu apresentar uma tendência à eutrofização não necessariamente indica que sua qualidade de água está comprometida. Mas, alerta sobre a importância do monitoramento contínuo preventivo desse corpo hídrico, a fim de manter a qualidade da água para seus múltiplos usos.
Embora o gênero Microcystis não tenha sido registrado em altas densidades nos pontos amostrados dos dois rios, o potencial das cianobactérias na produção de toxinas serve de alerta para o cuidado na utilização da água das duas bacias estudadas. Chama-se a atenção para o monitoramento constante desses dois rios, considerando sua importância para o Distrito Federal e entorno.
Como recomendações para a gestão ecológica das bacias hidrográficas brasileiras, especialmente para as bacias do São Francisco e Paraná, a implementação de um futuro banco de dados, com as informações obtidas pelo processo de monitoramento, poderá auxiliar na gestão ambiental das bacias hidrográficas. Quando houver monitoramentos constantes das brasileiras, no caso dos rios São Bartolomeu e Preto, poderá haver séries históricas de qualidade de água. Após a implementação dessas séries históricas, a informação deverá ser repassada para as comunidades próximas das bacias dos rios São Bartolomeu e Preto pelo processo de educação ambiental, a fim de conscientizar a população sobre a importância da qualidade de água desses rios.
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