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Heterogeneidade espacial de fitoplâncton entre ambientes lóticos a montante e a
jusante do reservatório do Monjolinho, São Carlos, SP
Luciana Reynaud Ferreira a*, Marco Aurélio Bortonia, Luiza Camargo a, Marcos
Sebastiani a, Felipe Antunes de Oliveiraa , Felipe Leite Lourençoa
a Universidade Federal de São Carlos
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde
Departamento de Botânica
Rodovia Washington Luís, km 235 - SP-310
São Carlos - São Paulo - Brasil
CEP 13565-905
* lubio86@gmail.com
Palavras-chave: Reservatórios tropicais, eutrofização, fitoplâncton
Título abreviado: Heterogeneidade de fitoplâncton em área de reservatório
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ABSTRACT
The study verifies diversity of phytoplankton in samples collected from two areas,
upstream and downstream a reservoir (Monjolinho Reservoir, campus of Universidade
Federal de São Carlos, SP). Sampling was performed through 20 micrometers
phytoplankton- net. To quantify and identify the phytoplankton taxa, fresh material was
analyzed in an optical microscope. The results of two sampled points compared
presented Jaccard similarity of 0.36. The downstream point presented 8 orders
compared to 14 total orders observed. Spatial heterogeneity observed can be explained
by resuspension of sediments by turbulence, presence of capybara faeces around the
reservoir and by competitive plasticity of algae.
RESUMO
O estudo verifica diversidade em amostras de fitoplâncton coletadas em duas áreas, a
montante e a jusante de reservatório (Reservatório do Monjolinho, campus da
Universidade Federal de São Carlos, SP). A amostragem foi obtida com rede
fitoplanctônica de 20 micrometros. Para quantificar e identificar os taxa de fitoplâncton,
material fresco foi analisado em microscópio óptico. Os resultados comparados entre os
dois pontos amostrados apresentaram similaridade de Jaccard de 0,36. O ponto de coleta
a jusante apresentou 8 ordens em relação às 14 totais observadas. A heterogeneidade
espacial observada pode ser explicada pela ressuspensão do sedimento por turbulência,
presença de fezes de capivaras no entorno do reservatório e pela plasticidade
competitiva das algas.
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INTRODUÇÃO
. Ambientes naturais de águas continentais podem ser classificados em dois
grupos: lênticos e lóticos. Ambientes lênticos são representados por lagoas e lagos, os
quais podem ser classificados como polimíticos ou monomíticos segundo a dinâmica de
mistura dos diferentes estratos da coluna d’água. São considerados ambientes lóticos
aqueles que apresentam um fluxo constante de água. (i.e. rios) (Margalef, 1983).
A construção de reservatórios implica a formação de ambientes intermediários
caracterizados entre lótico e lêntico por apresentarem mecanismos de circulação vertical
e horizontal oriunda do sistema operacional da barragem (Margalef, 1983).
Reservatórios urbanos aumentam a capacidade dos mananciais para
abastecimento de água potável (Fernandes e Lagos, 2003). Além disso, são sistemas-
modelo no estudo dos fenômenos responsáveis pelos padrões de distribuição da
biodiversidade em ambientes lóticos, pois possuem peculiaridades que permitem
entender com rigor experimental o papel individual e interativo dos processos
ecológicos locais (Lopes e Caliman, 2008).
O despejo de efluentes domésticos, industriais, detergentes fosfatados, água
proveniente do uso agrícola (Margalef, 1983) e dejetos oriundos da criação de animais
domésticos nas proximidades dos corpos lênticos enriquecem os corpos d’água com
macronutrientes (sobretudo fósforo, nitrogênio e carbono), o que leva à ocorrência do
processo de eutrofização artificial, fenômeno que ocorre na maioria dos ambientes
aquáticos que sofrem influências antrópicas (Carvalho, 2004). Por outro lado, em
condições naturais, os lagos levam centenas de anos para disponibilizar a carga
inorgânica no processo denominado eutrofização natural (Tundisi & Tundisi, 2008).
O fator chave da eutrofização é o fósforo. Quando ocorrem altas concentrações
de fósforo, o nitrogênio e o carbono passam a ser nutrientes limitantes (Margalef, 1983).
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Durante esse processo, o excesso de macronutrientes na água promove o
crescimento exacerbado de algas, especialmente cianofíceas, diatomáceas e
dinoflagelados. As ordens geralmente constituintes das florações de cianofíceas
incluem Oscillatoriales, Chroococcales (Microcystis aeruginosa) e Nostocales
(Anabaena, Aphanizomenon) (Costa et al., 2009).
Ao entrarem em decomposição, eleva-se a quantidade de microrganismos. O
excesso de cianofíceas (i.e. Microcystis aeruginosa) (Tundisi & Tundisi, 2008) leva à
formação de um filme que impede a entrada de luz na camada limnética, além de causar
toxicidade ao sistema devido à produção de neurotoxinas, hepatotoxinas e
dermatotoxinas (Brandão & Domingos, 2006) as quais causam danos à saúde humana e
animal quando presentes em águas destinadas à recreação e consumo. Além disso, há
queda nos teores de oxigênio dissolvido na água pois este, uma vez produzido pelo
biofilme superficial de algas, é disperso diretamente para a atmosfera. Para áreas
sujeitas a esse processo é necessário monitoramento. Diagnosticada a eutrofização, é
essencial o desenvolvimento de trabalhos de recuperação do ecossistema e tratamento
adequado da água para consumo, ambos processos de elevado custo (Tundisi &
Tundisi, 2008).
O presente estudo foi realizado numa represa de pequeno porte localizada no
campus da Universidade Federal de São Carlos. É um reservatório raso e com
turbulência que leva à ressuspensão do sedimento, disponibilizando nutrientes na coluna
limnética. A coluna d’água enriquecida resulta em numerosas populações de
microrganismos, entre eles as algas, que em excesso formam florações na superfície.
Represas desse porte são frequentemente encontradas em ambientes rurais, como sítios
e fazendas. As características básicas do reservatório são semelhantes às da maioria dos
reservatórios tropicais. Dessa forma, mostra-se imprescindível a obtenção do maior
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número possível de informações sobre esse tipo de ecossistema, para que destes se
possa tirar melhor aproveitamento através de um manejo adequado (Seleghim, 1992).
Ademais, os organismos planctônicos atuam como refinados sensores das
condições ambientais e refletem a dinâmica do ecossistema aquático (Margalef, 1983).
Deve-se dar atenção especial às algas fitoplanctônicas, as quais são a base da cadeia
alimentar dos ambientes aquáticos (Schmidt, 2002). Dessa forma, o presente estudo
buscou averiguar a variação na comunidade fitoplanctônica entre um corpo lótico a
montante da mancha de inundação e outro imediatamente a jusante do reservatório.
METODOLOGIA
Área de estudo
Formado pela barragem do córrego Monjolinho, o reservatório possui 4,96 ha e
está localizado nas coordenadas 47°54’W-22°00’S no campus da Universidade Federal
de São Carlos, município de São Carlos, SP. Apresenta profundidade baixa, sendo a
média 1,70 metros e a máxima 3,00 metros (Correia & Trivinho-Strixino, 2005)
A área de inundação é de 47.157 metros quadrados e o seu volume é de 73.251 metros
cúbicos. O tempo de residência desse sistema varia 2,1 a 22,9 dias de acordo com as
estações do ano. (Cunha-Santino et al., 2002)
O primeiro ponto de coleta apresenta regime lótico. Situa-se a montante da
mancha de inundação, latitude 21°59'9.70"S e longitude 47°52'50.43"O. O segundo
ponto, imediatamente a jusante do reservatório, é localizado pelas coordenadas: latitude
21°59'9.20"S e longitude 47°52'57.10"O e também caracteriza-se como ambiente
lótico. A margem esquerda da represa do Monjolinho é composta por um bosque de
Pinus sp e a margem direita por um gramado. As comportas não obedecem a nenhum
sistema técnico-operacional. Os vertedouros da barragem permanecem sempre abertos.
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(Seleghim, 1992). Considera-se que o ambiente não receba, atualmente, efluentes
químicos ou domésticos. A Figura 1 ilustra a área de estudo.
Coleta
Foram realizadas duas coletas, uma a montante do reservatório e outra a jusante,
com uso de rede fitoplanctônica de 20 micrometros na filtração de 200 L d’água
coletados em cada ponto. O material foi coletado no mês de junho, quando são
verificadas as menores temperaturas médias e os mais baixos índices pluviométricos. As
amostras foram acondicionadas em frascos de vidro e levadas ao laboratório para
análise em microscópio. As algas foram identificadas até o nível de ordem com uso de
chave de identificação (Bicudo e Menezes, 2006) apropriada.
Figura 1. Locais de coleta. Ponto 1 a montante e ponto 2 a jusante. Acessado em 15 de
junho de 2009.
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O coeficiente utilizado no tratamento dos dados foi o Índice de Jaccard. Através
dele estima-se a diversidade em termos de táxons presentes e ausentes no sistema.
Constitui uma medida de similaridade qualitativa, e é considerado o mais antigo e
natural dos índices (Magurran 1988 apud Matos, 1999).
A fórmula é caracterizada por: Cj = c/(a + b – c), onde:
Cj = índice de similaridade
a = número total de espécies presentes no local 1
b = número total de espécies presentes no local 2
c = número de espécies comuns aos locais A e B.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados obtidos no ponto de coleta 1 são mostrados na Tabela 1, e os
obtidos no ponto 2 na Tabela 2.
Tabela 1. Ordens encontradas no ponto 1, a montante do reservatório.
Divisão Classe Ordem
Cyanophyta Cyanophyceae Chroococales Oscillatoriales
Nostocales
Chlorophyta
Chlorophyceae Volvocales
Heterokontophyta
Chrisophyceae Synurales
Ochromonadales
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Tabela 2. Ordens encontradas no ponto 2, a jusante do reservatório.
A riqueza total no ponto 1 foi de 6 ordens. No ponto 2 foram encontradas 14
ordens. Aplicou-se o Índice de Similaridade de Jaccard, resultando em um grau de
similaridade de 0,36 entre os pontos. O valor encontrado demonstra a ocorrência de
heterogeneidade na comunidade de fitoplâncton na comparação entre o primeiro ponto
de coleta com o segundo. Há alguns anos, foi proibido o despejo de efluentes industriais
de um abatedouro de aves a montante do reservatório, portanto o trabalho se limita à
busca de outros possíveis fatores responsáveis pela eutrofização e típica
heterogeneidade na comunidade fitoplanctônica observada nos resultados.
Divisão Classe Ordem
Cyanophyta Cyanophyceae Chroococales Oscillatoriales
Chlorophyceae
Chaetophorales
Chlorelales Volvocales
Ulvophyceae
Trentepohliales
Chlorophyta
Zygnematophyceae
Desmidiales
Bacillariophyceae
Penales
Heterokontophyta
Chrisophyceae
Synurales
Ochromonadales
Dinophyta Dinophyceae
Gimnodiniales
Peridiniales
Euglenophyta Euglenoidea
Euglenales
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Por ser um ambiente de diminutas dimensões e pouca profundidade, de baixa
retenção hidráulica e constante turbulência, o habitat apresenta instabilidade física, o
que diversifica as condições ambientais e favorece a aparição de várias espécies algais
(Costa et al., 2009).
É verificada a presença regular de um razoável número de capivaras no local.
Estas utilizam corpos d’água como refúgio de predadores e para acasalamento.
Costumam viver, portanto, em regiões às margens de rios e lagos, preferindo forragear
em campos abertos em vez de florestas. Ambientes antrópicos apresentam mais elevada
densidade populacional e biomassa de capivaras que ambientes naturais (Verdade e
Ferraz, 2006). Na época das secas (junho a setembro) e conseqüente escassez de
alimentos, as capivaras se sujeitam a locais de risco para forrageio, com presença
humana e de animais domésticos (Vargas et al., 2007). As capivaras locais percorrem
amplamente os arredores do reservatório deixando seus dejetos às suas margens, o que
acarreta um incremento de matéria orgânica na represa. Conforme citado, o aumento de
dejetos orgânicos ricos em nutrientes favorece a proliferação de algas e outros
microrganismos.
As variáveis hidrodinâmicas de turbulência, tempo de residência da água e
presença de macronutrientes, além dos fatores climáticos, exercem forte pressão de
seleção sobre a comunidade planctônica (Nogueira, 1990). Isso justifica a presença de
alguns grupos de algas predominantes, responsivos às características do ambiente. No
primeiro ponto de coleta verificou-se um predomínio de cianobactérias.
O segundo ponto recebe água diretamente do reservatório. Neste encontrou-se
maior diversidade de algas. A presença de Dinobryon sp, da ordem Ochromonadales,
foi observada em baixa concentração. Estes são organismos bacterívoros que podem
depender mais da quantidade de bactérias ingeridas e da fagotrofia por algas do que da
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produção de fotossintatos para sobrevivência. (Nogueira, 1990). Essa característica pode
contribuir para uma flutuação temporal, já que os indivíduos desse gênero podem vir a
se reproduzir em baixas concentrações de nutrientes. Aumentos ocasionais em número
de Dinobryon sp podem ocorrer pela ressuspensão de cistos presentes no sedimento
(Nogueira, 1990).
As coletas foram feitas no inverno, em meados de junho, época do ano
caracterizada por uma estação seca. Nessa época as condições de circulação da água
permanecem mais estáveis pois este é um período de menor turbulência na represa. Há
sedimentação de materiais particulados, apresentando transparência. A água é enriquecida
com nutrientes e matéria orgânica dissolvida liberada pela comunidade fitoplânctônica. O
aumento da temperatura movimenta a coluna d’água, o que traz à superfície os nutrientes
imobilizados no sedimento. Essa ressuspensão resulta no aumento da atividade
fotossintética das algas (Seleghim, 1992). A partir desse período de quebra da estabilidade é
possível o aparecimento de blooms. No entanto, períodos de condições estáveis propiciam
uma maior diversidade na comunidade fitoplanctônica.
Detectou-se ainda no ponto 2 elevada quantidade de Bacillariophyceae,
características de ambientes turbulentos, rasos e com marcadas modificações climatológicas
anuais (Nogueira, 1990). Encontrou-se também alto número de indivíduos do gênero
Aulacoseira, cujo ciclo de vida está diretamente relacionado à motilidade da coluna
limnética, pois seus filamentos apresentam elevada taxa de afundamento em relação à
densidade. Assim, faz-se necessária ressuspensão do sedimento para os filamentos
alcançarem a zona eufótica. Estas apresentam repouso fisiológico no sedimento de até 3
anos. Houve diminuta quantidade de cianofíceas, que pode ser justificada pela instabilidade
física do sistema (Nogueira & Matsumura- Tundisi, 1996).
Foi encontrada, também, elevada quantidade de Synura, característica de ambientes
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com elevada ação antropogênica (Antunes, 2007).
CONCLUSÕES
A heterogeneidade espacial costuma ser característica apresentada entre
ambientes em desequilíbrio. Tal característica não é esperada de um corpo d’água
pequeno, de fluxo relativamente constante e que não receba aportes artificiais de
macronutrientes. Os presentes resultados podem ser relacionados à presença das
capivaras que utilizam os arredores do reservatório como hábitat, enriquecendo a água
com suas fezes, além da ressuspensão de sedimentos e a plasticidade competitiva das
algas.
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AGRADECIMENTOS
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