Acumulação de Mercúrio Em Tucunarés Da Amazônia

SRIE GESTO E PLANEJAMENTO AMBIENTAL

Acumulao de Mercrio em Tucunars da Amaznia

PRESIDNCIA DA REPBLICA

Luiz Incio Lula da Silva

Jos Alencar Gomes da Silva Vice-Presidente

MINISTRIO DA CINCIA E TECNOLOGIA

Sergio Machado Rezende Ministro da Cincia e Tecnologia

Luiz Antonio Rodrigues Elias Secretrio-Executivo

Luiz Fernando Schettino Subsecretrio de Coordenao das Unidades de Pesquisa

CETEM CENTRO DE TECNOLOGIA MINERAL

Ado Benvindo da Luz Diretor do CETEM

Ronaldo Luiz Correa dos Santos Coordenador de Processos Metalrgicos e Ambientais

Zuleica Carmen Castilhos Coordenadora de Planejamento, Acompanhamento e Avaliao

Joo Alves Sampaio Coordenador de Processos Minerais

Antnio Rodrigues Campos Coordenador de Apoio Micro e Pequena Empresa

Arnaldo Alcover Neto Coordenador de Anlises Minerais

Jos da Silva Pessanha Coordenador de Administrao

SRIE GESTO E PLANEJAMENTO AMBIENTAL ISSN 1808-0863 ISBN 978-85-61121-06-8

SGPA - 08

Coleo Artigos Tcnicos n 5

Acumulao de Mercrio em Tucunars

da Amaznia

Ysrael Marrero Vera Departamento de Cincia dos Materiais e Metalurgia PUC-Rio

Roberto Jos de Carvalho Departamento de Cincia dos Materiais e Metalurgia PUC-Rio

Zuleica Carmen Castilhos Centro de Tecnologia Mineral CETEM

Maria Josefina Reyna Kurtz Scitech Environmental Science and Technology Ltda.

CETEM/MCT 2007

SRIE GESTO E PLANEJAMENTO AMBIENTAL Paulo Srgio Moreira Soares Editor

Roberto de Barros Emery Trindade Subeditor

CONSELHO EDITORIAL Ronaldo Luiz Correa dos Santos (CETEM), Maria Dionsia C. dos Santos (CEMTE), Olavo Barbosa Filho (PUC-RJ), Afonso Rodrigues Aquino (USP).

A Srie Gesto e Planejamento Ambiental tem como objetivo principal difundir trabalhos realizados no CETEM, ou em parceria com colaboradores externos, assim como trabalhos independentes considerados relevantes na rea de gesto e planejamento ambiental e temas correlatos.

O contedo desse trabalho de responsabilidade exclusiva do(s) autor(es).

Jackson de Figueiredo Neto Coordenao Editorial

Vera Lcia Esprito Santo Souza Programao Visual

Priscila Machado Dutra Editorao Eletrnica

Andrezza Milheiro da Silva Reviso

Thatyana Pimentel Rodrigo de Freitas Reviso de Provas

Vera, Ysrael Marrero Acumulao de Mercrio em Tucunars da Amaznia / Ysrael Marrero Vera et al. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2007:it. 60p. (Srie Gesto e Planejamento Ambiental, 08)

1. Mercrio. 2. Gesto ambiental. 3. Peixes. I. Vera, Ysrael Marrero. II. Carvalho, Roberto Jos. III. Castilhos, Zuleica C.. IV. Kurtz, Maria J. Reyna. V. Centro de Tecnologia Mineral. VI. Srie

CDD 658.408

SUMRIO

RESUMO ____________________________________________ 7

ABSTRACT __________________________________________ 8

1 | INTRODUO _____________________________________ 11

2 | METODOLOGIA DE TRABALHO ______________________ 16

2.1 | rea de Estudo e Coleta de Peixes _______________ 16

2.2 | Anlise das Amostras de Peixe e Processamento Estatstico de Dados ___________________________ 17

2.3 | Modelo de Balano de Massa ____________________ 18

3 | RESULTADOS ____________________________________ 24

3.1 | Anlise das Amostras de Peixes e Processamento Estatstico dos Dados __________________________ 24

3.2 | Modelo de Bioacumulao de Mercrio____________ 26

4 | DISCUSSO ______________________________________ 32

4.1 | Modelo de Bioacumulao de Mercrio____________ 40

5 | CONCLUSES ____________________________________ 49

RESUMO

O mercrio na regio amaznica liberado, a partir de diversas fontes, para a atmosfera, solo e rios. Uma vez na atmosfera, o metal oxidado e imediatamente se deposita. Na gua, ocorre a transformao para o metilmercrio, principalmente pela ao de microrganismos. A formao do metilmercrio aumenta a disperso e biodisponibilidade do elemento no ambiente aqutico. O metilmercrio pode ser incorporado pelo plncton entrando, assim, na cadeia alimentar. A concentrao do metal aumenta medida que se ascende nos nveis trficos da cadeia, atingindo os valores mais elevados em peixes carnvoros como o tucunar. Dessa forma, as emisses de mercrio provocam a contaminao dos recursos naturais e aumentam os riscos para a sade dos consumidores habituais de pescado. O objetivo deste trabalho estudar a bioacumulao de mercrio na espcie tucunar (Cichla sp), predador de topo da cadeia alimentar, a partir de um modelo matemtico. As concentraes de mercrio total nos tucunars coletados em duas regies representativas do ecossistema fluvial amaznico, localizadas no estado Par, nos anos 1992 e 2001, so comparadas. O modelo pode ser usado como ferramenta para a gesto ambiental de ecossistemas aquticos potencialmente contaminados com mercrio. Este objetivo foi atingido por meio da combinao dos modelos de balano de massa de Trudel e bioenergtico de Wisconsin, aplicados em espcies tropicais do gnero Cichla (tucunar) da bacia do rio Tapajs. O modelo bioenergtico de Wisconsin foi usado para determinar as taxas de consumo de alimento a partir de dados de crescimento estimados. Os parmetros usados nos modelos foram obtidos na literatura. A habilidade da modelagem na predio dos teores de mercrio em tucunars foi avaliada por meio da comparao com dados de campo obtidos nos anos 1992 e 2001, no rio Tapajs e no sistema de lagos Maic. Os

melhores resultados foram alcanados para os espcimes coletados no ano 1992, o que parece estar relacionado com uma melhor estimativa da concentrao de mercrio no alimento neste ano.

Palavras-chave mercrio, bioacumulao, tucunar, modelo de balano de massa, modelo bioenergtico

ABSTRACT

Mercury is emitted in the Amazon region and it is released to the atmosphere, soil and rivers from many sources. Once in the atmosphere, the metal is oxidized and immediately deposited. In the water, the transformation to methylmercury takes place mostly due to the action of microorganisms. The formation of methylmercury increases the dispersion and bioavailability of the element in the aquatic environment. The methylmercury can be assimilated by plankton and enters the food chain. The concentration of the metal increases further up in the trophic levels of the chain and reaches the highest values in carnivorous fish, like tucunare. Thus, mercury emissions cause the contamination of natural resources and enhance the health risks of regular fish consumers. The aim of this work is to study the bioaccumulation of mercury in tucunare fish (Cichla sp.), top predator of the food chain, through mathematical model. Total mercury concentrations in tucunares collected in two representative regions of the Amazonian fluvial ecosystem in the state of Par, in the years 1992 and 2001 are compared. The model calculates concentrations in top predators of the food chain and can be used as a tool for the management of aquatic ecosystems potentially contaminated by mercury. This objective was accomplished through the combination of the Trudel mass balance and Wisconsin bioenergetics models, applied to tropical species of the Cichla (tucunar) genre of the Tapajs river basin. The Wisconsin bioenergetics model was utilized to determine the rates of food consumption from estimated fish growth data. The parameters used in the models were found in the literature. The ability of the models to predict mercury contents in tucunares was evaluated by comparison with field data, obtained in 1992 and 2001, in the Tapajs River and in Maic lakes. The best results were attained for specimens

collected in 1992, which seems to be related to a better estimate of mercury concentration in the food in this year.

Keywords mercury, bioaccumulation, tucunare, mass balance model, bioenergetical model

Acumulao de Mercrio em Tucunars da Amaznia 11

1 | INTRODUO

A contaminao por mercrio considerada um dos maiores perigos dentre todos os impactos antropognicos ao meio am-biente. O mercrio um dos poucos poluentes que j causou a morte de seres humanos como resultado da ingesto de ali-mentos contaminados. Estima-se que, no planeta, mais de 1.400 pessoas tenham morrido e mais de 20.000 tenham sido afetadas pelo envenenamento por mercrio, com uma taxa de mortalidade entre 7 e 11% (LACERDA e SALOMONS, 1998).

Devido a suas muitas e distintas propriedades, o mercrio tem sido amplamente usado em vrias indstrias, chegando a ter no passado at mais de 3000 aplicaes (MALM, 1991).

A emisso antropognica de mercrio para o ambiente tem ocasionado um incremento da sua concentrao nos diferentes compartimentos ambientais e, por conseguinte, um maior nvel de exposio por parte dos organismos vivos, em especial dos seres humanos (US EPA, 1997).

Nas emisses de mercrio para o ambiente, o elemento prin-cipalmente liberado na forma de vapor metlico. Contudo, nos organismos vivos, a maior parte se apresenta na forma de me-tilmercrio. Consequentemente, h um aumento na proporo de metilmercrio em relao ao mercrio total, pois sua con-centrao se eleva medida que o mercrio transferido, atra-vs do alimento, para nveis trficos superiores, ocorrendo as-sim o processo de biomagnificao trfica. Desta forma, o me-tilmercrio praticamente a nica espcie de mercrio pre-sente nos predadores de topo (US EPA, 1997).

Na atmosfera, o mercrio pode ser oxidado e imediatamente transportado, principalmente pela chuva, para os corpos de gua doce e oceanos, onde principalmente pela atividade mi-crobiana transformado facilmente em metilmercrio. O metil-

12 Ysrael Marrero Vera (et al)

mercrio um composto estvel, e o mais txico e estudado dentre os compostos de mercrio (LACERDA e SALOMONS, 1998; UNEP, 2003). Este composto apresenta tipicamente tempos de residncia muito grandes na biota aqutica, compar-timento de maior concentrao, o que resulta em uma contami-nao severa dos peixes em muitas regies do planeta. A con-centrao de metilmercrio no tecido dos peixes carnvoros pode chegar a ser um milho de vezes maior do que na gua (PORCELLA, 1994).

O consumo de pescado constitui a principal via de exposio do homem ao mercrio. Isto pode ocasionar um srio problema econmico e de sade pblica para populaes pobres que dependem da pesca e de outros recursos aquticos para so-breviver.

O metilmercrio considerado uma potente neurotoxina e responsvel pelas contaminaes em massa por mercrio ocorridas na histria da humanidade. A mais famosa aconteceu na cidade japonesa de Minamata, no final da dcada de 50 do sculo passado. A contaminao dos habitantes de Minamata e vizinhanas ocorreu pelo consumo de peixes altamente contaminados provenientes da Baa de Minamata, onde a companhia Chisso despejou efluentes, que continham metilmercrio, por mais de trinta anos. Nesse episdio detectou-se, pela primeira vez, o alto potencial txico do metilmercrio (LACERDA e SALOMONS, 1998).

A capacidade do metilmercrio de atravessar membranas bio-lgicas, como a placenta, coloca em grave risco a sade e o desenvolvimento normal do crebro de fetos humanos, con-forme tem sido comprovado a partir de estudos epidemiolgicos (GRANDJEAN et al., 1997).


A partir do final dos anos 1970, diversos fatores, como o au-mento dos preos do ouro, a deteriorao da situao econ-mica e social e a escassez de emprego no Brasil, estimularam a minerao artesanal de ouro nas regies Amaznicas e Cen-tro-Oeste, deflagrando-se, assim, uma corrida pelo metal.

Os mineradores artesanais ou garimpeiros obtm o ouro de depsitos aluvionares, ou ouro secundrio, a partir do mtodo da amalgamao com mercrio. No incio da dcada de 1980, a extrao de ouro mobilizava um contingente de garimpeiros, superior a 500.000, distribudos principalmente nas regies Norte e Centro-Oeste. A produo nacional de ouro no ano de 1989 alcanou o valor mximo de 113 toneladas, 89% das quais foram produzidas artesanalmente (TRINDADE e BARBOSA, 2002).

O panorama atual muito diferente e a produo de ouro principalmente empresarial e em menor quantidade. Apesar disso, as quantidades histricas de mercrio liberadas na Ama-znia so elevadas, o que provocou o aumento no teor do metal nos peixes que habitam os rios locais e, por conseguinte, nas comunidades que se alimentam deles, com os decorrentes riscos para a sade. Elevados teores de mercrio nos peixes e no homem foram observados, inclusive longe de locais de minerao. A emisso de mercrio para o ambiente, produto da atividade de minerao artesanal, foi a principal fonte de liberao de mercrio nas dcadas de 1980 e 1990, no Brasil (LACERDA e SALOMONS, 1998 ).

A existncia de uma elevada quantidade de plantas macrfitas nos corpos de gua, o desmatamento para a agricultura, a cria-o de reservatrios de gua para as hidroeltricas, a caracte-rstica levemente cida das guas e o transbordo dos rios em pocas de chuva contribuem para que os ambientes aquticos tropicais sejam considerados um lugar propcio para a existn-


cia de elevadas taxas de metilao, produzindo um aumento da disponibilidade do mercrio para a biota aqutica (LACERDA e SALOMONS, 1998).

Uma forma efetiva de avaliar o grau de contaminao de um ambiente atravs do exame do grau de contaminao em seus predadores de topo.

Existe a necessidade de desenvolver modelos que consigam predizer a concentrao de mercrio em peixes. Um modelo de balano de massa para o mercrio, acoplado a um modelo bioenergtico, tem sido usado frequentemente para descrever a acumulao de mercrio em peixes de rios e lagos de climas temperados (TRUDEL e RASMUSSEN, 2001; NORSTROM et al., 1976).

A aplicao destes modelos no Brasil, com o intuito de estudar e descrever o processo de bioacumulao de mercrio em pei-xes, no tem sido explorada, tornando o presente trabalho pio-neiro.

A modelagem matemtica pode ser usada como ferramenta para a gesto ambiental de ecossistemas aquticos potencial-mente contaminados com mercrio. A aplicao dos modelos bioenergticos para calcular as taxas do consumo de alimento de peixes tropicais complexa devido falta de parmetros com valores conhecidos e confiveis que possam ser utilizados nesses modelos para esses peixes.

Em dois estudos relacionados com a contaminao com mer-crio de peixes da Amaznia, feitos nos anos de 1992 e 2001 (CASTILHOS et al.; 1998; SOUTO, 2004), foram coletados exemplares de espcies de peixes que habitam a bacia Ama-znica e foram determinados determinado o comprimento e massa dos peixes, assim como a concentrao total de merc-rio no msculo. As coletas foram realizadas em duas regies


da Amaznia: o rio Tapajs (entre as cidades de Itaituba e Jacareacanga, e o lago Maic (Santarm), nos anos de 1992 e 2001.

A partir desta importante base de dados, escolheu-se a espcie tucunar (Cichla sp.), importante piscvoro neotropical (WINEMILLER et al., 1997), para estudar o processo de bioa-cumulao do mercrio a partir de um modelo de balano de massa (TRUDEL e RASMUSSEN, 2001) combinado com um modelo bioenergtico (KITCHELL et al., 1977).

Neste trabalho, tambm so comparadas as concentraes de mercrio total nos tucunars (msculo dos peixes) coletados em duas regies representativas do ecossistema fluvial amaz-nico, localizadas no estado do Par nos anos de 1992 e 2001.


2 | METODOLOGIA DE TRABALHO

2.1 | rea de estudo e coleta de peixes

Os exemplares de tucunars foram coletados em 1992 e em 2001, em duas regies no estado do Par, Brasil. O primeiro local uma seo do rio Tapajs entre as cidades de Itaituba e Jacareacanga (04 15' 23'' S - 55 54' 33'' W), prximo de uma rea onde ocorreram anteriormente atividades de garimpagem. A segunda rea situada no complexo de lagos Maic, perto da cidade de Santarm (02 25' 11'' S - 54 42' 16" W), a 250 quilmetros a juzante da primeira posio. As reas de estudo so mostradas na Figura 1 (ROULET et al., 2000).

Fonte: Roulet et al., 2000

Figura 1. Mapa que compreende as reas de estudo

No primeiro local, 28 espcimes de Cichla sp e 52 espcimes do Cichla monoculus foram capturadas em 1992 e em 2001, respectivamente. No segundo local, 33 indivduos do Cichla sp e 26 indivduos de Cichla monoculus foram coletados em 1992 e em 2001, respectivamente. Tambm foram coletados indiv-


duos da espcie Semaprochilodus brama, conhecida como jaraqui.

Foi coletado um total de 26 indivduos de jaraquis no sistema de lagos Maic e 34 indivduos no rio Tapajs, entre as cidades de Itaituba e Jacareacanga. Determinou-se a concentrao de mercrio no msculo de cada exemplar.

As coletas dos peixes foram realizadas pela Dra. Zuleica Castilhos (Centro de Tecnologia Mineral - CETEM) e pelo Dr. Paulo Sergio Souto (Universidade Federal Rural da Amaznia de Universidade - UFRA).

2.2 | Anlise das Amostras de Peixes e Processamento Estatstico dos Dados

O comprimento total (CT), a massa e a concentrao total do mercrio no msculo foram registrados para cada indivduo de tucunar capturado. Determinou-se concentrao de mercrio total no msculo dos jaraquis coletados.

A concentrao total do mercrio no msculo dos peixes foi realizada por um Espectrofotmetro de Absoro Atmica (MODELO de A-GNARlAN), que utiliza um dispositivo de gera-o de vapor - VGA (CVAAS - para gerar o vapor frio do mercrio.

As amostras foram digeridas em soluo de cido sulfrico e ntrico na presena de pentxido de vandio 0.1%. A oxidao foi terminada adicionando permanganato de potssio 6% at a fixao da cor violeta. Imediatamente antes da determinao do mercrio, o excesso de permanganato foi reduzido com hidroxilamina 50% (CAMPOS e CURTIS, 1990).

Padres de Referncia IAEA de tecido muscular de peixes com uma concentrao certificada do mercrio de 0.74 0.13 g.g-1


tambm foram analisados, obtendo-se um valor de 0.73 0.08 g.g-1.

O valor mdio e o desvio padro do comprimento total, da massa, e da concentrao de mercrio total foram determina-dos para cada um dos grupos de peixes coletados. Os valores mdios de cada grupo foram comparados pelo teste ANOVA (intervalo da confiana de 95%). Quando foi requerido, um teste adicional post-hoc de Duncan identificou as diferenas entre os grupos.

A variao da concentrao total de mercrio no msculo com o comprimento dos tucunars (idade) foi determinada para cada grupo de coleta, e um ajuste linear destes dados foi efetivado.

2.3 | Modelo de Balano de Massa e Bioenergtico

O modelo de balano de massa de Trudel foi usado (TRUDEL et al., 2000). Nesse modelo, o peixe considerado um compar-timento onde o mercrio se distribui homogeneamente. su-posto que as concentraes do mercrio no msculo e no corpo inteiro so iguais.

A variao da concentrao total de mercrio no tucunar com o tempo foi calculada de acordo com a Equao 1.

C)KGE(ICdtdC

md (1) A integrao desta equao no tempo resulta na Equao 2.

]e[)KGE(

)IC(eCC t)KGE(

m

dt)KGE(ttt

mm

1 (2)

Onde Ct e Ct+t so as concentraes totais do mercrio nos peixes (g Hg g-1 massa do msculo fresco) no tempo t e t + t


(dia), Em a taxa do eliminao de mercrio (dia-1), G a taxa de crescimento (dia-1), K a taxa da perda do mercrio pelas gnadas (dia-1), a eficincia com que o metilmercrio con-tido no alimento assimilado pelo intestino (-), Cd a concen-trao do mercrio no alimento (gHg g-1 massa do msculo fresco) e I a taxa do consumo do alimento (dia-1).

O modelo de bioacumulao para cada uma das coletas foi executado partindo de certas condies iniciais de concentra-o de mercrio e comprimento padro do tucunar. As condi-es iniciais foram selecionadas para cada um dos grupos co-letados, ou seja, cada coleta tem suas prprias condies inici-ais.

A taxa de eliminao de mercrio pelo peixe (Em) foi calculada pela seguinte equao:

eWE Tm (3) onde , , so constantes empricas, W a massa do peixe (g) e T a temperatura (C).

A taxa individual de crescimento especfico (G) foi estimada usando a massa em dois dias consecutivos, a partir da seguinte equao:

WW

t

tt

tG ln

1 (4)

onde t o intervalo de tempo (1 dia), Wt e Wt+t so as mas-sas do peixe (g) nos tempos t e t + t. A expresso de von Bertalanffy para a espcie Cichla monocu-lus, equao 5, foi usada para a obteno da curva de cresci-mento em comprimento. A curva de crescimento em massa foi determinada pelo mtodo dedutivo, atravs das expresses da


curva de crescimento em comprimento e da relao massa x comprimento (Equao 6).

)1( eCP ktCP (5)

CPbaW (6) Na Equao 5, k a taxa de crescimento (ano-1) e CP o comprimento padro mximo alcanado pela espcie (cm). Os parmetros k e CP foram obtidos na literatura (RUFFINO e ISAAC, 1995). Estes valores so k = 0.36 ano-1 e CP = 0.71 cm. A idade dos peixes foi determinada a partir da equao de crescimento de von Bertalanffy para a espcie Cichla monoculus.

A taxa de eliminao de mercrio pelas gnadas (K) foi calcu-lada pela Equao 7:

365.GSIQK (7)

onde Q a razo entre a concentrao de mercrio nas gna-das e a concentrao de mercrio no peixe (-) e GSI o ndice gonodosomtico (-).

O valor de Q foi calculado a partir de:

GSIfGSQfGSIfQmGSQ

ImIm

(8)

onde Qm e Qf so as razes entre a concentrao de mercrio nas gnadas e a concentrao de mercrio no macho e na fmea, respectivamente, e GSIm e GSIf so os ndices gono-dosomticos do macho e da fmea, respectivamente.


O modelo supe que diariamente uma frao constante de mercrio eliminada pelas gnadas.

O modelo bioenergtico usado para calcular as taxas de con-sumo de alimento baseado em uma equao de balano energtico (WINBERG, 1960), posto que, para peixes que no esto em perodo de reproduo, toda a energia consumida aproveitada entre metabolismo, crescimento, ejeco e excre-o. Na equao, trabalha-se com taxas especficas (quanti-dade de energia por unidade de massa de peixe no seco).

GEFRRI sdaAS (9) onde RS+A (dia-1) a taxa especfica da perda de energia pelo metabolismo em repouso mais o ativo, Rsda (dia-1) a taxa es-pecfica da perda de energia pelas aes dinmicas especfi-cas, F (dia-1) a taxa especfica de perda de energia pela ejec-o e E (dia-1) a taxa especfica de excreo e G e I signifi-cam o mesmo que no modelo de balano de massa.

RS+A determinado a partir de:

ACT)T(fWAR BrrAS (10) onde Ar o intercepto da funo alomtrica, W (g) a massa do peixes, o Br o expoente da massa para a respirao, o termo f(T) uma funo da dependncia com a temperatura do metabolismo. O termo ACT o mltiplo da atividade, que con-sidera a componente do metabolismo ativo (Equao 4).

Rsda, F e E so assumidas como constantes e proporcionais taxa de consumo de alimento ( I ) e so calculados como se-gue:

)FI(sdaRsda (11)


IfF (12) )FI(E (13)

onde sda a proporo da energia assimilada que utilizada nas aes dinmicas especficas, f a proporo da energia consumida que se elimina no processo de ejeco e , a parte da energia assimilada que se perde na excreo.

A variao da concentrao total de mercrio nos tucunars em funo do tempo foi estimada pelo modelo de balano de massa de Trudel para os quatro grupos de peixes coletados (Lago Maic - 1992, Rio Tapajs - 1992, Lago Maic - 2001 e Rio Tapajs - 2001).

Um conjunto de condies iniciais (concentrao e compri-mento totais do mercrio no tempo zero) foi requerido para cada uma das coletas de tucunar feitas.

Modelou-se a variao da concentrao de mercrio no tucu-nar com o tempo para diferentes valores da concentrao de mercrio no alimento.

Os valores de concentrao no alimento (Cd) utilizados na mo-delagem so: o valor da menor concentrao de mercrio ob-servada no conjunto de jaraquis coletados (Cdmenor), o valor maior de concentrao de mercrio observada no conjunto de jaraquis coletados (Cdmaior), e duas e trs vezes o valor maior de concentrao de mercrio observada no conjunto de jara-quis coletados.

Os exemplares de jaraqui (alimento) foram coletados em 1992 nas mesmas regies onde os tucunars foram capturados. No foram coletados jaraquis no ano de 2001, por isso no se dis-punha de dados de concentrao de mercrio em jaraquis nesse ano. Como no se conheciam valores de concentrao


de mercrio no alimento no ano de 2001, a variao da concentrao de mercrio nos tucunars coletados nesse ano foi estimada utilizando-se, como concentrao de mercrio no alimento, os valores de concentrao de mercrio no jaraqui coletados no ano de 1992.

A preciso do modelo foi avaliada comparando as concentra-es de mercrio determinadas analiticamente, com os valores estimados pelo modelo. O erro mdio percentual para cada estimativa foi calculado pela Equao 9.

}n]yyy

{[100%E 1n

1i 0

p0 (14)

onde y0 representa a concentrao total do mercrio no ms-culo de peixes determinada analticamente, o yP a concentra-o estimada do mercrio e n o nmero de pares de valores da concentrao.


3 | RESULTADOS

3.1 | Anlise das Amostras de Peixes e Processamento Estatstico dos Dados

Os peixes coletados no foram classificados de acordo com o sexo. Uma anlise estatstica foi realizada a fim de comparar cada uma das coletas, alm de descrev-las. Porm, no exis-tiu o propsito de caracterizar por completo as populaes de tucunars que vivem no rio Tapajs e no lago Maic. Para lo-grar esta finalidade, o tamanho das amostras (quantidade de peixes coletados) teria de ser maior.

Os valores mdios e os desvios padres do comprimento total, a massa e a concentrao total do mercrio no msculo ([ Hg]T) para cada grupo de coleta em 1992 e 2001 so dados na Ta-bela 1.

Tabela 1. Valores mdios de comprimento total (CT), massa (w) e concentrao de mercrio no msculo ([Hg]T) intervalo de confiana em Cichla sp. para cada local/ano de coleta.

Localidade/Ano Comprimento Total (cm)

Massa (g) [Hg]T (g/g)

Lago Maic 1992 37,3 4,5 - 0.12 0,02

Rio Tapajs 1992 34,3 2,1 655 146 0.42 0,07

Lago Maic 2001 34,8 9,5 639 73 0,24 0,03

Rio Tapajs 2001 340 1,6 514 66 0,73 0,09

O teste ANOVA demonstrou que no houve nenhuma diferena estatisticamente significativa entre os comprimentos mdios (F(3,135) = 1,36, p = 2,65) e massas de cada grupo (F(2,108) = 1,82, p = 3,09). Todavia, o teste mostrou diferenas estatisti-camente significativas entre os valores mdios da concentrao total do mercrio de cada grupo (F(3,135) = 2,65, p = 86,11). O


teste post-hoc de Duncan confirmou que as concentraes mdias do mercrio de cada grupo eram diferentes.

Para a mesma regio, os tucunars coletados em 2001 tiveram um teor maior de mercrio do que os tucunars pescados em 1992.

Para um mesmo ano, os tucunars coletados prximos regio de minerao (Itaituba-Jacareacanga) apresentaram teores de mercrio superiores aos dos tucunars coletados na rea distante da zona de minerao (Santarm).

As concentraes totais do mercrio foram graficadas em fun-o do comprimento total dos peixes para os quatro grupos coletados. Os dados foram submetidos a um ajuste linear. Os resultados so apresentados na Figura 2.

Figura 2. Variao da concentrao total de mercrio com o compri-mento total do peixe para os quarto grupos de coletas.

Os coeficientes de correlao (r), os coeficientes angulares (a) e os os coeficientes lineares (b) das equaes lineares com forma geral [HgT] = a CT + b so apresentados na Tabela 2.


Tabela 2. Coeficientes de correlao (r), coeficientes angulares (a) e coeficientes lineares (b) das equaes lineares que relacionam a concentrao total de mercrio com o comprimento total dos peixes.

Localidade/Ano a b r

Lago Maic 1992 0.0030 0.0041 0.6773

Rio Tapajs 1992 0.0064 0.2018 0.2036

Lago Maic 2001 0.0120 - 0.1216 0.4318

Rio Tapajs 2001 0.0417 - 0.4562 0.6894

A concentrao total de mercrio nos tucunars correlacio-nada positivamente com o tamanho dos peixes em todos os grupos coletados, o que mostra que h um aumento da con-centrao com o tempo. Consequentemente, os peixes das duas regies acumulam mercrio durante toda sua vida. Uma inclinao maior indica taxa maior de acumulao do mercrio. Daqui para a mesma rea, os peixes coletados no ano 2001 acumularam mercrio mais rapidamente do que os espcimes capturados em 1992.

As taxas de acumulao maiores correspondem aos peixes do rio Tapajs (Itaituba - Jacareacanga) - 2001 e lago Maic (Santarm) - 2001, nesta ordem.

Os peixes capturados perto do garimpo acumularam mercrio mais rapidamente do que os peixes capturados longe dos ga-rimpos, no mesmo ano. Para um mesmo ano, os tucunars coletados no rio Tapajs apresentaram cargas maiores de mer-crio do que os tucunars coletados no lago Maic, para todos os comprimentos observados.

3.2 | Modelo de Bioacumulao de Mercrio

Nas Figuras 3 a 6 so apresentadas as estimativas da variao da concentrao de mercrio em funo do tempo (curvas) e


as concentraes totais de mercrio determinadas analitica-mente (pontos).

Na Tabela 3 aparecem os valores dos erros mdios percentuais para cada estimativa da variao da concentrao feita.

Para as coletas feitas no lago Maic e Tapajs, no ano 1992, as melhores estimativas da concentrao de mercrio nos tucuna-rs foram obtidas para concentrao de mercrio no alimento igual concentrao maior (Cdmaior). Os erros percentuais m-dios foram de 27% (lago Maic) e 28% (rio Tapajs) (Figuras 3 e 4).

Tabela 3. Valores mdios do erro relativo percentual (%E) para cada uma das estimativas.

Localidade/Ano

%E

Cdmenor Cdmaior 2*Cdmaior 3*Cdmaior

Lago Maic/1992 84 27 88 -

Rio Tapajs/1992 68 28 60 -

Lago Maic /2001 75 41 34 60

Rio Tapajs /2001 95 47 21 52

Para as coletas feitas no lago Maic e no rio Tapajs, no ano 2001, as melhores estimativas da concentrao de mercrio nos tucunars foram obtidas para um valor de concentrao no alimento igual a duas vezes o valor da maior concentrao de mercrio (2*Cdmaior) observada no conjunto de jaraquis coleta-dos para as duas regies no ano de 1992. Os erros percentuais mdios foram de 34% (lago Maic) e 21% (rio Tapajs) (Figuras 5 e 6).


Figura 3. Variao da concentrao total de mercrio com tempo em tucunars (Cichla sp.) coletados no lago Maic em 1992. Linhas (mo-delo), pontos (dados reais).

Figura 4. Variao da concentrao total de mercrio com tempo em tucunars (Cichla sp.) coletados no rio Tapajs em 1992. Linhas (mo-delo), pontos (dados reais).

300 400 500 600 700 800 900 1000 11000,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

[Hg T

] (g

/g)

Tempo (dia)

Cd menor Cd maior 2*Cd maior

200 400 600 800 1000 1200 1400

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

[Hg T

] (g

/g)

Tempo (dia)

Cd menor Cd maior 2*Cd maior


Figura 5. Variao da concentrao total de mercrio com tempo em tucunars (Cichla monoculus.) coletados no lago Maic em 2001. Linhas (modelo), pontos (dados reais).

Figura 6. Variao da concentrao total de mercrio com tempo em tucunars (Cichla monoculus.) coletados no rio Tapajs em 2001. Linhas (modelo), pontos (dados reais).

300 400 500 600 700 800 9000,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

[Hg T

] (g

/g)

Tempo (dia)

Cd menor Cd maior 2*Cd maior 3*Cd maior

300 350 400 450 500 550 600 650

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

[Hg T

] (g

/g)

Tempo (dia)

Cd menor Cd maior 2*Cd maior 3*Cd maior


Para a menor concentrao de mercrio no alimento (Cdmenor), o modelo de balano de massa subestima a concentrao do mercrio nos tucunars para cada grupo de coleta. Alm disso, para Cdmenor a concentrao de mercrio nos peixes diminui sempre com tempo.

O modelo prediz geralmente concentraes quase constantes do mercrio aps certo tempo.

Estes comportamentos preditos no representam a realidade, uma vez que a correlao positiva entre a concentrao total de mercrio e o comprimento dos peixes, para os quatro grupos de coletas, evidencia a acumulao do mercrio.

O modelo para os tucunars coletados em 1992 prediz uma acumulao de mercrio nos tucunars no comeo da modela-gem e depois uma queda no valor da concentrao de mercrio para Cdmaior e 2*Cdmaior. O 38% (lago Maic) e o 46% (rio Tapajs) dos pontos determinados experimentalmente se encontram entre a curva que utiliza a concentrao no alimento igual menor concentrao observada (Cdmenor) e a curva que utiliza a maior concentrao no alimento observada (Cdmaior). O 46% (lago Maic) e o 38% (rio Tapajs) dos pontos experimentais encontram-se entre a curva que utiliza a concentrao no alimento igual maior concentrao observada (Cdmaior) e a curva que utiliza um valor de concentrao no alimento igual a duas vezes o maior valor de concentrao no alimento observada (2*Cdmaior).

O modelo para os tucunars da coleta feita no lago Maic em 2001 prediz uma diminuio da concentrao de mercrio para Cdmaior. Para 2*Cdmaior e 3*Cdmaior, ocorre um aumento da con-centrao de mercrio no incio e uma ligeira queda depois de certo tempo, permanecendo quase constante a concentrao de mercrio no transcurso do tempo.


No caso dos tucunars do rio Tapajs coletados em 2001, a concentrao de mercrio permanece quase constante desde o inicio, para uma concentrao no alimento igual Cdmaior. Para 2*Cdmaior e 3*Cdmaior, ocorre, no comeo, um aumento da concentrao de mercrio e depois de certo tempo uma ligeira diminuio, permanecendo quase constante a concentrao de mercrio no decurso do tempo.

Para os tucunars coletados em 2001 os 43% (lago Maic) e os 48% (rio Tapajs) dos pontos experimentais encontram-se entre as curvas que utilizam um valor de concentrao no alimento igual a Cdmaior e 2*Cdmaior, e o 26% (lago Maic) e o 48% (rio Tapajs) dos pontos experimentais encontram-se entre as curvas que utilizam como concentrao no alimento 2*Cdmaior e 3*Cdmaior.


4 | DISCUSSO

O metilmercrio a forma mais biodisponvel e txica do mer-crio (WHO, 1990). O mercrio inico bivalente inorgnico (Hg2+) pode experimentar uma transformao bioqumica, cata-lisada pelos microorganismos presentes na gua e nos sedi-mentos, resultando na formao do metilmercrio.

O metilmercrio liberado para a gua pode rapidamente ser incorporado pelo plncton, o qual consumido pela espcie do nvel trfico seguinte na cadeia alimentar.

O metilmercrio facilmente absorvido pelos organismos quando alimentos que o contm ingeridos, mas sua eliminao ocorre lentamente, tendo como resultado um aumento do teor de mercrio dentro do organismo, com tempo (bioacumulao).

O metilmercrio a nica espcie de mercrio que experimenta biomagnificao. A proporo de metilmercrio relativa ao mercrio total aumenta quando se passa de um nvel trfico inferior a um superior, sendo baixa nas plantas aquticas, intermediria nos invertebrados, e alta nos peixes, em mamferos aquticos, carnvoros e em pssaros. O metilmercrio quase a nica espcie de mercrio presente nos peixes piscvoros (CCME, 2000).

A concentrao de metilmercrio em um predador de topo de cadeia, como o tucunar, depende diretamente da sua produo no ambiente aqutico. Assim, a biodisponibilidade do metilmer-crio depende da capacidade de metilao do ambiente aqu-tico (Gill e Bruland, 1990).

O nvel de atividade dos micro-organismos e a quantidade do mercrio inico disponvel para a metilao so os fatores prin-cipais que afetam a taxa de metilao. Diversos outros fatores influenciam o nvel de atividade dos micro-organismos e a quantidade do mercrio inico disponveis para o metilao,


por exemplo, o carbono orgnico dissolvido na gua, o pH e o tipo de comunidade bacteriana local, substrato em que feita a metilao, etc (Ullrich et al., 2001).

O fato de que a quantidade de mercrio encontrado nos peixes prximos de reas de minerao (Itaituba-Jacareacanga) foi maior do que na rea onde no houve minerao (Santarm) pode indicar que a minerao de ouro aumentou o teor de mer-crio inico bivalente na gua e, consequentemente, nos com-partimentos do meio ambiente.

A hiptese de que no foi o incremento da quantidade de mer-crio inico na gua que provocou o aumento do mercrio nos tucunars da regio prxima minerao de ouro, mas sim de que nesta rea existem condies mais favorveis para a me-tilao do mercrio inico bivalente do que no lago Maic em Santarm, parece ser pouco provvel, pois tanto a gua do rio Tapajs como a gua do lago Maic so classificadas como guas claras, que se caracterizam por ter um pH entre neutro e cido, baixo teor de constituintes orgnicos e inorgnicos dis-solvidos, e relativamente rica em xidos de ferro (SIOLI, 1984).

Atividades de minerao do ouro foram responsveis pela libe-rao de cerca de 2.000 a 3.000 toneladas de mercrio entre 1980 e 2000 (MALM, 1998). Isto representa 70 a 130 toneladas por ano (LACERDA e SALOMONS, 1998). Dessas, mais de 50% foram usadas em garimpos localizados na bacia do rio Tapajs no estado do Par, rea de minerao mais impor-tante da parte norte da Amaznia brasileira durante o perodo da segunda corrida do ouro (BIDONE et al., 1997).

O mercrio utilizado para extrair o ouro contido em depsitos aluvionares e superficiais. As emisses de mercrio para a atmosfera podem ocorrer atravs da evaporao ativa e da degasificao passiva.


Segundo estimativas feitas por Meech et al. (1997), 80% do mercrio utilizado no processo de extrao de ouro liberado no processo de evaporao ativa. A evaporao ativa ocorre durante a ustulao do amlgama e durante a purificao do ouro.

A evaporao ativa ocorre basicamente no local da minerao, pois os garimpeiros geralmente no usam retortas ou outro sistema fechado para queimar o amlgama. Por outro lado, a emisso de mercrio fruto da purificao do bullion acontece nas lojas de comercializao de ouro e prata, localizadas em lugares povoados.

Durante a queima e requeima do amlgama, a principal espcie de mercrio liberada para a atmosfera o vapor de mercrio metlico. Produto da sua elevada presso de vapor, o mercrio elementar no ar est predominantemente na fase gasosa, em vez de associado a material particulado como outros metais de transio (p.ex.: Cd, Zn, Ni, Pb).

O processo de oxidao do mercrio na atmosfera acelerado nas nuvens na presena de oznio e cloro, mas a reduo de Hg2+ a Hg0 tambm um processo factvel de ocorrer (SCHROEDER et al., 1991).

Lindqvist e Rhode (1984) apontaram que o mercrio pode per-manecer na atmosfera por 6 a 24 meses em um clima seco. Porm, a queima de biomassa durante a poca de seca, que coincide com a poca de minerao, produz um incremento na concentrao de oznio na atmosfera baixa, pois a formao de Hg2+ na atmosfera ser muito rpida durante a poca de minerao (seca).

Outro importante fator que controla o tempo de residncia do mercrio na atmosfera a concentrao de partculas suspen-sas no ar e aerossol. Durante a queima de floresta, a carga de


material slido suspenso no ar aumenta de 10-20 g m-3 a 700 g m-3 (ARTAXO et al., 1998). Partculas slidas de poeira e carvo proveniente da queima de biomassa so eficientes na captura do vapor de mercrio presente na atmosfera e tambm podem servir como stios de oxidao na produo de Hg2+ (ARTAXO et al., 2000).

O aumento da concentrao de oznio na carga de partculas slidas na atmosfera resultar em um curto tempo de residn-cia do mercrio nela, devido rpida oxidao do mercrio gasoso, o qual pode ento ser facilmente removido pelas frequentes chuvas que ocorrem nas regies tropicais.

Em Artaxo et al. (2000), foi feito um estudo de caracterizao em grande escala da concentrao atmosfrica de mercrio na bacia Amaznia. Altas concentraes de mercrio na atmosfera foram observadas em reas (Alta Floresta e Rondnia) onde atividades de minerao de ouro existiam no momento das amostragens. Nessas reas, coincidentemente, tambm existiam elevadas quantidades de partculas de aerossol provenientes da queima de biomassa, pois estas so zonas onde ocorre a queima intensiva de biomassa a cada ano durante o perodo de seca (perodo em que foram feitas as medies). Concentraes muito baixas de mercrio foram encontradas em reas virgens ou prstinas da floresta amaznica.

Estes resultados sugerem que a minerao de ouro aumenta o teor de mercrio na atmosfera e, consequentemente, a taxa de deposio deste, causando um aumento da concentrao do mercrio inico bivalente nos corpos de guas prximos rea de minerao.

Outro importante resultado do trabalho de Artaxo et al. (2000) foi quantificar o mercrio presente nos diferentes tipos de material slido que compunham o aerossol. Isto serviu para


correlacionar o que aporta concentrao total de mercrio na atmosfera cada uma das fontes que emitem mercrio. Em m-dia, 63% do mercrio estavam associados a atividades de mi-nerao de ouro e 31% estavam associados a partculas de aerossol produzidas durante a queima de biomassa.

Os 20% do mercrio utilizados na extrao do ouro ficam na forma de mercrio metlico, formando pilhas de rejeito na su-perfcie da terra, ou depositados nos sedimentos de corpos de gua (passivo ambiental).

A degasificao passiva ocorre em qualquer solo ou corpo de gua contaminado e, em menor escala, durante a minerao, em face das altas temperaturas nos locais de minerao nos trpicos e da elevada volatilidade do mercrio metlico. Os rejeitos contaminados so uma fonte significativa de emisso de mercrio por degasificao passiva para a atmosfera.

O mercrio metlico presente na gua insolvel e pratica-mente no reativo sob as condies xicas (aerbias) normais presentes na maioria dos ambientes aquticos, ao menos du-rante dcadas (FITZGERALD et al. 1991). Por isto, pouco disponvel para a captura deste por organismos vivos.

O mercrio ser incorporado ao sedimento e tambm perma-necer parcialmente em soluo. No sedimento, ele no se associar nem com a matria orgnica, nem com a argila mine-ral que conformam os sedimentos. Ademais, no ambiente aqutico, o mercrio ser transformado (parcialmente) em me-tilmercrio. O destino do mercrio metlico, uma vez introdu-zido no ambiente aqutico, depender das caractersticas da gua que o recebe (pH, potencial redox do meio aqutico, teor de matria orgnica) (LACERDA E SALOMONS, 1998).

O mercrio tem de ser oxidado para ser mais solvel em gua. Por exemplo, formar espcies ou complexos de Hg2+ que so


mais reativas do que o mercrio metlico. As reaes de for-mao do metilmercrio so mais rpidas quando existem compostos de Hg2+ (BISOGNI e LAWRENCE, 1975).

A concentrao de mercrio nos tucunars aumentou nas duas regies estudadas no perodo de 1992 a 2001. Estes resulta-dos evidenciam que, ao menos uma das variveis que influen-ciam o processo de metilao do mercrio inico bivalente foi positivamente afetada, aumentando a biodisponibilidade do metilmercrio no ambiente amaznico e a bioacumulao nos organismos que habitam a gua. Para encontrar as verdadeiras causas responsveis por esse aumento, as variveis que con-trolam o processo de metilao devem ser estudadas em pro-fundidade. Considerando que a partir do ano de 1992 as prticas de minerao informal de ouro na Amaznia caram drasticamente, deve se admitir que outras fontes de entrada de mercrio, diferentes da minerao, existiram durante o perodo de 1992 a 2001. A diminuio da produo de ouro informal foi devida principalmente queda dos preos internacionais do metal, contnua exausto dos depsitos superficiais e maior diligncia na aplicao da lei ambiental, especialmente no que diz respeito implementao de aes mais incisivas do go-verno, direcionadas preveno dos riscos e minimizao dos custos associados com a contaminao por mercrio (TRINDADE e BARBOSA 2002).

De acordo com os resultados, evidente que ao menos uma das variveis que influenciam o processo de metilao est positivamente afetada, aumentando a biodisponibilidade do metilmercrio e a bioacumulao nos organismos que habitam a gua. Para encontrar as causas verdadeiras responsveis pelo aumento da biodisponibilidade do metilmercrio no ambi-ente amaznico, as variveis que controlam o processo de


metilao do mercrio inico bivalente devem ser estudadas em profundidade.

Podemos julgar que outra ou outras fontes de entrada de mer-crio na Amaznia, diferentes da minerao de ouro, existiram durante o perodo de 1992 a 2001.

As principais fontes, hoje, que liberam mercrio na Amaznia, possivelmente so: a liberao de mercrio a partir da bio-massa e dos solos durante a queima de floresta, a liberao de mercrio a partir do passivo ambiental deixado na gua e no solo pela minerao de ouro durante anos. Ademais, os solos ferralticos dessa regio contm quantidades apreciveis de mercrio, e a eroso destes solos, depois do desmatamento e do plantio, promove a lixiviao do metal acumulado neste compartimento ambiental para os corpos de gua (ROULET e LUCOTTE, 1995).

Em Veiga et al. (1994), discute-se a emisso de mercrio pro-duto da queima de biomassa na bacia amaznica. Estimou-se que grandes quantidades de mercrio, por esta via, so emiti-dos para a atmosfera, aproximadamente 90 t por ano. Os auto-res consideram que 0,05 ppm o nvel natural de mercrio na vegetao, e que a liberao do mercrio durante a queima da biota que se encontra acima do nvel do solo (ou seja, rvores e outras plantas, e no matria orgnica que fica se decom-pondo na superfcie do solo) ocorre com uma eficincia de 90%.

O problema dos incndios na Amaznia comea com a grande utilidade do fogo para a converso da floresta em agricultura e para o controle de plantas invasoras. O fogo to til que re-presenta um componente inseparvel da expanso das frontei-ras agrcolas. A queimada utilizada como o mtodo mais ba-rato para fertilizar o solo de novas reas agrcolas (NEPSTAD et al., 1999).


O fogo torna-se um grande problema, especialmente quando as queimadas, realizadas com o objetivo de converter a floresta em lavouras ou pastagens ou de controlar a proliferao de plantas invasoras, escapam do controle e queimam o que no era desejado. Estas queimadas acidentais ocorrem com fre-quncia nas fronteiras de ocupao da Amaznia e causam extensos prejuzos ecolgicos e econmicos. Vrios fatores contribuem para a maior ocorrncia desses incndios. Por exemplo, as queimadas intencionais so usualmente promovi-das no final da estao seca, quando as lavouras so mais fceis de queimar e as florestas esto mais vulnerveis (NEPSTAD et al., 1999).

O poderoso evento El Nio de 1997 e 1998 provocou uma das piores secas na Amaznia durante a estao seca de 1997, e uma precipitao abaixo da mdia no ano seguinte. Esta redu-o acentuada das chuvas secou os solos de grandes reas de floresta e criou um enorme potencial para a ocorrncia de in-cndios florestais rasteiros durante a estao seca de 1998 (NEPSTAD et al., 1999).

O problema dos incndios particularmente difcil de ser resol-vido, uma vez que resultado de uma complexa interao de fatores biofsicos e socioeconmicos presentes nas fronteiras de ocupao. O uso do fogo est profundamente arraigado na cultura da Amaznia. A queimada o mtodo mais eficiente para um agricultor ou fazendeiro conter a floresta e mant-la distante. particularmente difcil manter o fogo sob controle nas regies onde ocorrem secas sazonais e que coincidem com as reas de colonizao onde praticamente todos os tipos de uso da terra aumentam a inflamabilidade dos ecossistemas. Para o governo, difcil regulamentar as queimadas, uma vez que estas acontecem de modo rpido em regies isoladas, o que torna difcil identificar como se iniciaram, quais os


prejuzos causados e quem so os responsveis por eventuais danos s propriedades e aos ecossistemas (NEPSTAD et al., 1999).

O problema dos incndios acidentais na Amaznia pode piorar nos prximos anos. Os eventos El Nio, que esto associados a secas severas em grande parte da regio, tm sido mais frequentes e intensos nos ltimos vinte anos. Um grupo de climatologistas concluiu recentemente que a maior frequncia desses eventos est associada ao acmulo de dixido de car-bono na atmosfera (TRENBERTH e HOAR, 1997) e poderia, portanto, representar o incio de um cenrio climtico de longo prazo. A reduo das chuvas na regio um dos efeitos pre-vistos do desmatamento em larga escala na Amaznia (NOBRE et al., 1991; SHUKLA et al., 1990).

Qualquer uma dessas tendncias exacerba o problema do fogo e aumenta a suscetibilidade das florestas, das pastagens e das plantaes a incndios destrutivos (NEPSTAD et al., 1999).

4.1 | Modelo de Bioacumulao de Mercrio

O modelo de balano de massa de Trudel, empregado neste trabalho, especialmente sensvel a parmetros como: con-centrao de mercrio no alimento; eficincia com que ab-sorvido o mercrio contido no alimento; taxa de eliminao de mercrio e taxa de consumo de alimento, o que indica a im-portncia de estimar com exatido estes parmetros (NORSTROM et al., 1976; RODGERS, 1994; POST et al, 1996).

Estimativas exatas da taxa de consumo de alimento so reque-ridas para predizer adequadamente a concentrao de merc-rio a partir do modelo de balano de massa.


Em estudo desenvolvido por Trudel e Rasmussen (2001), su-gere-se que os modelos bioenergticos que utilizam parme-tros derivados de experimentos de laboratrio podem no ser apropriados para estimar taxas de consumo de alimento por-que o valor do metabolismo ativo obtido em ensaios de labo-ratrio no reflete a componente ativa do metabolismo do peixe em seu habitat natural.

Tambm neste trabalho, mostrou-se que a concentrao de mercrio nos peixes, estimada a partir do modelo de balano de massa para o mercrio, estava fortemente influenciada pela escolha no valor do metabolismo ativo usado para estimar a taxa de consumo de alimento do peixe no modelo bioenergtico.

O metabolismo ativo geralmente determinado em experi-mentos feitos em laboratrio e usualmente suposto constante para todos os indivduos que compem uma populao. Em contraste, Boisclair e Leggett (1989) mostraram que a compo-nente ativa do metabolismo pode variar quatro ordens de gran-deza entre populaes da mesma espcie.

Rowan e Rasmussen (1996) indicaram que o metabolismo ativo era geralmente maior para peixes adultos do que para jovens e tende a ser maior que os valores tipicamente admiti-dos nos modelos bioenergticos.

Os modelos bioenergticos podem, s vezes, estimar com pre-ciso as taxas de consumo de alimento de peixes quando utili-zam valores de metabolismo ativo determinados em laborat-rio. No entanto, no possvel saber quando funcionar ade-quadamente um modelo bioenergtico que utiliza parmetros determinados em laboratrio. Por isto, a menos que existam disponveis medies diretas de metabolismo ativo para os peixes num stio especfico, as estimativas de concentrao, obtidas a partir do modelo de balano de massa para um de-


terminado poluente acoplado a um modelo bioenergtico que utiliza parmetros derivados de ensaios de laboratrio, devem ser interpretadas cautelosamente.

Neste trabalho, devido falta de parmetros bioenergticos dos tucunars, foi necessrio usar dados bioenergticos de outras espcies similares. Isto constitui outra fonte de erro no clculo das taxas de consumo de alimento. No entanto, para diminuir o erro que acarreta esta estratgia, foram escolhidas espcies similares e seguidos critrios adequados para a es-colha da espcie substituta.

A taxa do metabolismo em repouso da espcie tilpia de Mo-ambique (Oreochromis mossambicus) foi adotada porque Ti-lpia e tucunars pertencem mesma famlia. Uma boa esti-mativa do coeficiente e o expoente da funo alomtrica que relaciona o metabolismo com a massa (Equao 10) neces-sria, pois os modelos bioenergticos so muito sensveis a estes parmetros (KITCHELL et al., 1977).

Como um mltiplo fixo da atividade metablica, foi usado o valor determinado para a espcie donzela do rio (Lota lota) em Pkkonen et al. (2003). Esta espcie tem um padro de com-portamento no ambiente similar ao do tucunar (espcies se-dentrias, ou seja, que no realizam grandes migraes).

O metabolismo ativo pode ser calculado a partir de uma rela-o alomtrica (ACT = Wn), onde o coeficiente n pode tomar vrios valores entre zero e uno. Neste tipo de enfoque, o meta-bolismo ativo aumenta com o aumento da massa do peixe, o que est em concordncia com Rowan e Rasmussen 1996. Esta aproximao parece ser mais realista do que utilizar um mltiplo fixo do metabolismo em repouso. Aplicando a relao alomtrica para diferentes valores de expoente (n), Trudel e


Rasmussen 2001 obtiveram melhores estimativas da bioacu-mulao de mercrio para perca amarela do rio Ottawa.

Beamish (1974) determinou que o valor das aes dinmicas especficas (Rsda) para peixes piscvoros corresponde a 17% da energia assimilada (I -F), e que essa proporo seria relati-vamente independente da temperatura e do tamanho da refei-o. Assim, o valor do coeficiente das aes dinmicas (sda) empregado no presente estudo foi 0,17.

Brett e Groves (1979), compilando diversos estudos sobre a utilizao da energia por peixes carnvoros, constataram que da energia que estes peixes adquirem do alimento, so usadas fraes similares da energia total para o crescimento, o meta-bolismo e so eliminadas nos processos de excreo e ejec-o. Recentemente, esta abordagem foi igualmente sugerida por Kitchell (2004).

Como no h conhecimento da existncia de determinaes de valores de taxas de excreo e ejeo para o tucunar, nem de coeficientes de ejeo e excreo, com base nas pesquisas anteriormente mencionadas, no presente estudo foram empre-gados dados da literatura para outras espcies carnvoras, cujos valores so semelhantes entre si.

A taxa de eliminao de mercrio foi determinada a partir do modelo emprico desenvolvido por Trudel e Rasmussen (1997). Esse modelo pode explicar a maior parte das variaes associ-adas com as taxas de eliminao de mercrio, podendo ser aplicado para peixes com massas entre 8 g e 18,5 kg (TRUDEL e RASMUSSEN, 2001). A taxa de eliminao de mercrio est relacionada massa e temperatura, mas considerada inde-pendente da carga de mercrio no peixe, pois no foi encon-trada nenhuma relao de dependncia entre ambas as variveis.


A principal desvantagem do modelo de balano de massa para o mercrio a sensibilidade concentrao de mercrio no alimento. O modelo requer, portanto, uma descrio adequada da dieta do peixe e a determinao direta de mercrio no con-tedo estomacal dele. Se o tipo de presa e o seu respectivo grau de contaminao variarem sazonalmente, pode ser ne-cessria a realizao de vrias coletas durante o ano.

A principal dificuldade em estimar a concentrao de mercrio no alimento (Cd) com preciso reside em uma descrio exata da dieta do peixe, principalmente em se tratando de peixes tropicais. A dieta dos peixes tipicamente determinada pelo exame do contedo estomacal.

conhecido que o hbito alimentar dos peixes vai depender da razo demanda de alimento/fornecimento de recursos, a qual pode estar influenciada pela sazonalidade e o habitat heterog-neo no clima tropical (JEPSEN et al., 1997).

Para conseguir uma boa descrio da dieta a partir do conte-do estomacal, necessrio coletar os peixes em vrias po-cas do ano, pois a dieta pode variar com a fase hidrolgica que o sistema aqutico esteja atravessando, i.e., com a disponibili-dade de presas. Esta abordagem requer uma amostragem intensiva no campo.

Neste trabalho no foi realizado um estudo do contedo esto-macal dos tucunars, o que fundamental para determinar a concentrao de mercrio no alimento e repercutiria muito favoravelmente no clculo da concentrao de mercrio nos tucunars a partir do modelamento matemtico.

Produto disto, uma importante reviso do hbito alimentar do peixe de interesse teve que ser feita. Apesar da extensa revi-so bibliogrfica sobre o assunto, poucos trabalhos relaciona-dos com este tema foram achados na literatura.


O estudo do contedo estomacal de trs espcies de tucunar sugeriu que estes peixes tm certa preferncia por espcies de caracdeos de pequeno porte, alimentando-se tambm de silu-rdeos e perciformes (cicldeos) (WINEMILLER et al., 1997).

De acordo com Jepsen et al. (1997), em estudos relacionados com o hbito alimentar de espcies que habitam o rio Cinaruco, na Venezuela, a principal presa consumida pelos tucunars, durante o perodo de subida das guas, foi o peixe migratrio detritvoro Semaprochilodus kneri.

Juntando a informao do hbito alimentar apresentada anteri-ormente com os dados de concentrao de mercrio dispon-veis para vrias espcies de peixes coletadas na mesma re-gio em que foram coletados os tucunars, decidiu-se conside-rar, para o presente estudo, que o peixe jaraqui (Semiprochilodum brama) uma espcie com elevado potencial a ser consumido pelo tucunar. O jaraqui um caracdeo igual ao Semaprochi-lodus kneri e muito similar a esse.

A concentrao de mercrio determinada nele foi utilizada neste trabalho como o parmetro concentrao de mercrio no alimento (Cd).

Apesar de ter sido necessrio considerar que os tucunars se alimentam somente desta espcie, isto uma aproximao, pois sabido que os tucunars so peixes oportunistas, ou seja, tm um hbito alimentar variado e que pode mudar em depen-dncia das disponibilidades de presas que existem num deter-minado momento e espao (NOVOA et al., 1989; GIL et al., 1993).

As concentraes de mercrio no alimento (jaraqui), usadas no presente estudo, foram determinadas por Castilhos et al. (1998). Esses autores mediram o teor de mercrio em vrias espcies


de peixes nos mesmos locais em que habitavam os tucunars coletados no ano de 1992.

No presente estudo, foi suposto que o coeficiente de assimila-o igual a 0,8, e que o mesmo no varia com a idade do peixe. Esse o valor mais frequentemente usado na literatura para peixes piscvoros (NORSTROM et al., 1976; TRUDEL e RASMUSSEN, 2001: TRUDEL et al., 2000).

Todavia, apesar de todas as numerosas e necessrias aproxi-maes realizadas no trabalho, para uma concentrao no ali-mento igual Cdmaior, o erro mdio percentual das estimativas da concentrao do mercrio nos tucunars, coletados em 1992 (Ta-bela 3), comparvel s incertezas associadas com a determi-nao da taxa de consumo do alimento para peixes, tipica-mente 15 25% (BOISCLAIR e LEGGETT, 1988; TRUDEL e BOISCLAIR, 1993; TRUDEL et al., 2000). Isto sugere que uma estimativa relativamente precisa da taxa de consumo do ali-mento para os tucunars foi obtida com os parmetros usados no modelo bioenergtico.

Para as duas coletas feitas em 2001, os erros mdios percen-tuais observados para Cdmaior so muito maiores do que os valores dos erros mdios percentuais da modelagem dos pei-xes coletados no ano de 1992. Isto devido, possivelmente, a uma estimativa pobre da concentrao do mercrio no ali-mento. Cabe lembrar que as concentraes do mercrio nos jaraquis (presa do tucunar), coletados em 1992, foram usadas nos clculos dos peixes capturados em 2001. Um aumento da concentrao de mercrio no alimento de 1992 a 2001 espe-rado, j que o nvel da contaminao dos tucunars teve au-mento neste perodo de nove anos, e sabe-se que o alimento a fonte principal de entrada de mercrio no peixe.


importante destacar que, apesar das aproximaes, se a faixa de concentraes observadas for comparada com a faixa de concentraes que o modelo oferece, pode-se dizer que estes dois valores so da mesma ordem de grandeza.

Foi comprovado por Trudel e Rasmussen (2001) que o modelo de balano de massa do mercrio oferece estimativas muito exatas da concentrao de mercrio (1% < %E < 2%). Estes resultados foram obtidos com peixes criados em laboratrio. A concentrao de mercrio no alimento era conhecida com exa-tido, como tambm a taxa de consumo de alimento. Isto de-monstrou que o modelo de balano de massa criado por Trudel descreve cabalmente o processo de bioacumulao de merc-rio nos peixes estudados por ele. Ou seja, quando so precisas as taxas de consumo de alimento e a concentrao de merc-rio no alimento do peixe estudado, o modelo de balano de massa de Trudel comprovadamente eficiente na predio de concentraes de mercrio no alimento.

Na medida em que parmetros fundamentais como: concentra-o de mercrio no alimento, metabolismo em repouso e meta-bolismo ativo sejam mais bem representados, a modelagem ganhar em preciso. Nestes parmetros, possivelmente en-contram-se as principais fontes de erro do modelo.

O principal valor deste trabalho no est na melhor ou pior es-timativa que o modelo foi capaz de oferecer, mas no fato de ter sido o primeiro trabalho, feito no Brasil, que estuda a bioacu-mulao de mercrio em peixes a partir de uma abordagem matemtica. Tambm de mrito sinalar que, devido falta dos dados necessrios, foi indispensvel um estudo minucioso da bibliografia e da bioenergtica do peixe para poder se che-gar s bases que serviram de diretrizes na escolha das outras espcies de peixes dos quais foram pegos emprestados os parmetros utilizados na modelagem do tucunar.


Finalmente, pode ser dito que para se utilizar o modelo de ba-lano de massa e bioenergtico como ferramenta para o es-tudo da bioacumulao de mercrio e para a gesto ambiental de ecossistemas aquticos potencialmente contaminados com mercrio, deve-se melhorar as estimativas dos parmetros utilizados, principalmente o mltiplo do metabolismo ativo (ACT), o coeficiente e expoente da funo alomtrica do meta-bolismo em repouso (Ar, Br) e a concentrao de mercrio no alimento (Cd).


5 | CONCLUSES

Neste trabalho foram comparados os teores mdios de merc-rio em tucunars coletados numa regio onde ocorreu minera-o de ouro e em outra regio distante de reas de minerao. As coletas se realizaram nos anos de 1992 e 2001.

Para um mesmo ano, os tucunars coletados prximos regio de minerao (Itaituba-Jacareacanga) apresentaram um valor mdio do teor de mercrio superior aos dos tucunars coletados na rea distante da zona de minerao (Santarm). A acumulao de mercrio tambm foi maior nos tucunars coletados prximos aos garimpos do que nos coletados na rea afastada da minerao de ouro, para um mesmo ano.

Apesar da diminuio das atividades de minerao de ouro, os tucunars coletados na mesma regio, em 2001, tiveram teores maiores de mercrio e acumularam mercrio mais rapidamente do que os tucunars pescados nove anos antes.

Os resultados apresentados neste trabalho corroboraram o agravamento da contaminao por mercrio em ambas as re-gies com o passar do tempo, onde existiu um garimpo de ouro e longe deste, apesar do fato da minerao informal de ouro estar praticamente terminada.

Depois da diminuio drstica das atividades de minerao de ouro na Amaznia, outras fontes de emisso de mercrio para o ambiente passaram a ser as principais fontes poluidoras de mercrio.

O problema dos incndios acidentais na Amaznia tem au-mentado nos ltimos anos pela maior frequncia e intensidade do fenmeno El Nio, o qual est associado secas severas em grande parte da regio.


A reduo das chuvas na regio um dos efeitos previstos do desmatamento em larga escala na Amaznia.

A consequncia dessas tendncias acentuar o problema do fogo e aumentar a suscetibilidade das florestas, das pastagens e das plantaes a incndios destrutivos.

Neste trabalho, tambm foi estudada a dinmica da bioacumulao de mercrio nos tucunars coletados, a partir da modelagem matemtica.

A partir do modelo de balano de massa de Trudel para o mer-crio acoplado com um modelo bioenergtico, estimou-se a variao da concentrao de mercrio nos tucunars coletados.

As causas fundamentais da pouca exatido do modelo nas estimativas da variao da concentrao de mercrio nos tucu-nars foram: a utilizao de parmetros bioenergticos de ou-tras espcies para serem aplicados ao tucunar; e a utilizao de um valor de concentrao de mercrio no alimento pouco exato.

Na medida em que se realizem trabalhos para a determinao de parmetros bioenergticos em peixes da Amaznia, em conjunto com o estudo estomacal da espcie de interesse, para determinar seu hbito alimentar, resultados mais exatos da aplicao do modelo sero obtidos, e este se converter numa ferramenta til para o estudo da dinmica da bioacumulao de mercrio nos peixes da Amaznia.

Outra interessante utilidade que podem oferecer estes modelos acoplados a de calcular o valor de metabolismo ativo dos tucunars ou outros peixes tropicais. Isto seria conveniente, pois so escassos ou no existem dados deste tipo para peixes tropicais. Isto seria possvel se dispusssemos de valores adequados de concentrao de mercrio no alimento


do peixe a estudar, o que deve ser feito a partir do estudo estomacal dos peixes para determinar dieta e concentrao de mercrio no alimento ingerido.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao governo brasileiro por fornecer apoio financeiro para esta pesquisa e Ysrael Marrero Vera agradece a CAPES pela bolsa concedida. Tambm agradecemos Dr. Zuleica Castilhos CETEM e o Dr. Paulo Sergio Souto UFRA pelo fornecimento dos dados da concentrao de mercrio nos tucunars.


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SGPA-05 - Orientao Bsica para Planejamento de Aes Preventivas em Sistemas de Gesto. Gustavo Henrique de Souza Arajo, Josimar Ribeiro de Almeida, Bianca Mendes Longo, Las Alencar de Aguiar e Roberto de Barros Emery Trindade, 2006.

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