Eutrofização

Eutrofização Artificial

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA

Disciplina: Ecologia de Ecossistemas

Professor: Jorge Iván Sánchez Botero Monitores: Bruna Gonçalves Eliêta Ramos

2014.1

Objetivos da aula:

• Entender o processo de eutrofização e porque ocorre.

• Mostrar quais as consequências desse processo.

• Conhecer os organismos que são utilizados como indicadores de estado trófico.

• Prejuízos sociais e econômicos que causa a sociedade.

• Estudo de casos.

Eutrofização

Eutrofização é o aumento da concentração de nutrientes, especialmente fósforo e nitrogênio, nos ecossistemas aquáticos, que tem como conseqüência o aumento de sua produtividade primária. (Esteves,2008)

Oligotrófico Mesotrófico Eutrófico Hipereutrófico

• A eutrofização pode ser natural ou artificial.

=

Nutrientes

Fosfato Nitrogênio

Produtividade primária

Eutrofização artificial

• Resulta em profundas modificações qualitativas e quantitativas.

• Segundo Margalef (1974), as alterações existentes são contrárias ao conceito de sucessão ecológica.

• Lago oligotrófico = Estado de clímax.

• Equilíbrio entre a taxa de produção e decomposição de matéria orgânica.

• Maior diversidade de espécies.

Eutrofização artificial

• Está relacionada com o aumento...

Fosfato e

nitrogênio

Fosfato e nitrogênio

• Desencadeadores do processo de eutrofização, resulta da sua atuação como fatores limitantes da produção primária de ecossistemas.

Fontes de fosfato e nitrogênio

0xi

C0

Algas

Animais Matéria orgânica

Fungos e Bactérias.

Excedente = eutrofização

Fontes artificiais

Esgotos domésticos-

Substâncias que auxiliam no processo de limpeza e se

constituem de polifosfatos, carbonatos e silicatos. São agente

que reduzem a tensão superficial da água.

No Rio Reno, Klotter(1960) mostrou que 60% do fosfato

presente encontra-se sob a forma de polifosfatos originados

principalmente de detergentes.

As pesquisas no Brasil deram início no

final da década de 80.

Efluentes agropastoris Efluentes industrias Chuvas

• Efluentes Agropastoris

- Atividade agrícola é mais significativa no processo de eutrofização, quando comparada com a pastoril.

- Uma das principais fontes de fosfato e nitrogênio.

- Lavagem da parte superior do solo após as primeiras chuvas e lençol freático.

•Chuvas - Fonte significativa de fosfato e nitrôgenio.

- Maior importância, como fontes de nutrientes, nas regiões de intensa poluição atmosférica.

- Lagos localizados próximos a rodovias podem receber aporte adicional de fosfato e nitrogênio.

Consequências

• Quebra da estabilidade do ecossistema = Quebra da homeostasia.

• Diferenciado e depende do tipo de influência que o ecossistema está submetido.

Produção de matéria orgânica maior do que o seu consumo e

decomposição.

Consequências

• Pode se refletir:

- Comunidade fitoplanctônica.

• Aumento da produtividade primária.

• Qualitativa e quantitativa.

• Baixa luminosidade nas camadas inferiores.

• Liberação de fósforo pelo sedimento. Pq?

Fitoplâncton

Indicador Oligotrófico Eutrófico

Quantidade Variedade Migração diurna Floração Grupos caracterrísticos de algas.

Pobre Pouco Vasta Muito raro Chlolophyceae Diatomaceae Cyclotella Tabellaria

Rico Muito Limitada Frequente Cyanophyceae Microcystis Anaebaena

Consequências

- Macrófitas aquáticas:

• Desfavorece macrófitas submersas e com folhas flutuantes.

• Favorecimento das emersas; flutuantes.

Sedimentos orgânicos, que em condições anaeróbias

produz metano e gás sulfídrico.

Consequências

- Peixes

• Morte dos que toleram baixa concentração de oxigênio.

• “Superoferta” de alimentos, pescados antes de atingir a maturidade sexual.

Consequências

- Hipolímio

• Variáveis físico-químicas fortemente alteradas.

• Alta concentração de matéria orgânica.

• Baixa concentração de oxigênio.

• Aumento de metano e gás sulfídrico.

• Intensa liberação de íons para a coluna da água,

altas concentrações de ortofosfato

Indicadores de estado trófico

• Não existem indicadores exclusivos para um determinado tipo de ecossistema aquático .

• Indicadores de estado trófico pussuem maior aplicação à nível regional do a nível universal .

• Variação entre as regiões temperada e tropical.


• Análise qualitativa de organismos.

• Biomassa.

• Produção primária do fitoplâncton.

• Concentração de fosfato e nitrogênio.

• Não podem ser usados diretamente em regiões tropicais.


• Para identificar o estado trófico de um ecossistema aquático deve-se integrar um conjunto de variáveis .

Variáveis físico-químicas

Estrutura das comunidades

bióticas

Fitoplâncton

• Microorganismos microscópicos que realizam fotossíntese.

• Adaptados a a passar parte ou todo o tempo da sua vida em suspensão em águas abertas oceânicas ou continentais.

REYNOLDS,2006

Fitoplâncton

Fitoplâncton

• Lagos oligotróficos Diatomáceas

Tabellaria sp. Asterionella sp. Melosira sp.

Fitoplâncton

• Lagos eutróficos Cianofíceas .

Anabaena sp. Microsystis sp.

Zooplâncton

• Comunidade de indivíduos que têm a coluna d’ água como seu habitat por toda a vida ou utilizam a coluna d´água para completar seu ciclo de vida.

Zooplâncton

• Copépodes

• Rotíferos

• Cladóceros

Zooplâncton

• Podem ser indicadores tanto do estado eutrófico como do estado oligotrófico .

• Eutrofização Alteração na composição da comunidade .

• Substituição de espécies.

Zooplâncton

• Espécies dominantes Tamanho e ciclo de vida reduzidos .

• Substituição súbita de certas espécies zooplanctônicas por outras durante a eutrofização .

• Presença de rotíferos na maioria das amostragens em ambientes eutrofizados .

Organismos Bentônicos

• Insetos dípteros da família Chironomidae.

Chironomus sp. Tanytarsus sp.

Impactos sociais e econômicos da eutrofização cultural .

• Fornecimento de água.

• Impacto sobre a pesca.

• Turismo e Lazer.

• Proliferação de pragas e doenças

Como evitar a eutrofização artificial ?

• Tratamento de efluentes

• Controle dos Esgotos;

• Tratamento de Efluentes;

Métodos de restauração

• Dragagem

• Método Riplox

• Biomanipulação

Dragagem

• Remoção do sedimentos ricos em nutrientes .

• É a mais lógica solução para a carga interna de nutrientes .

• A concentração de fósforo é reduzida com a utilização de sulfato de alumínio e cloreto de ferro .

• Precipitação e remoção de complexo químico formado .

Método Riplox

• Redução da carga interna de fósforo pela oxidação do sedimento da superfície .

• Precipitação do fosfato em complexo com metais.

• Estabilização do pH com hidróxido de cálcio.

Biomanipulação

• Manipulação da biota para tornar os corpos d’agua mais desejáveis para os humanos .

• De modo geral significa a redução da biomassa de algas em lagos eutrofizados .

• Redução da abundância de peixes zooplanctívoros (ex.ciprinídeos) pela adição de peixes piscívoros .

• Aumento da biomassa de macrófita submersas e algas perifíticas. Absorção de nutrientes .

Estação de tratamentos de efluentes verdes. • Simula condições ecológicas das áreas naturais alagéveis .

• Esgoto passa através de bancos de macrófitas aquáticas emersas e flutuantes .

• Macrófitas absorvem os nutrientes .

• Baixo custo de implantação .

• Gera biomassa vegetal .

Índice de Estado Trófico- Carlson, (1977)

• Classifica corpos aquáticos em diferentes graus de trofia.

• Avalia a qualidade da água quanto ao enriquecimento por nutrientes .

Indíce de Estado Trófico- Carlson, (1977)

• IET = 10.(6-((0,42-0,36.(ln.PT)/ln2)), onde o fósforo total (PT) é expresso em µg/L.

• IET (CL) = 10x(6-((-0,7-0,6x(ln CL))/ln 2))-20

Em reservatórios : • IET (CL) = 10x(6-((0,92-0,34x(ln CL))/ln 2))

• IET = 10. (6-(1,77-0,42.(ln.PT)/ln 2)) onde o fósforo total (PT) é expresso em µg/L.


• Onde: PT: concentração de fósforo total medida à superfície da água,

em µg.L-1;

CL: concentração de clorofila a medida à superfície da água, em µg.L-1;

ln: logaritmo natural


• Se ambas as variáveis estiverem disponíveis :

• IET = [ IET ( PT ) + IET ( CL) ] / 2

Indície de Estado Trófico- Carlson, (1977) • Ultraoligotrófico se: < 20

• Oligotrófico se: 21-40

• Mesotrófico se: 41-50

• Eutrófico se: 51-60

• Hipereutrófico se: > 61

Açude Castanhão

Açude Castanhão

• Açude de uso múltiplo (irrigação , piscicultura, abastecimento doméstico e industrial) .

• Criação de tilápia 244 toneladas por ciclo de reprodução a cada 6 meses .

• 113 toneladas de carbono e 12 toneladas de nitrogênio devido à ração.

• Emissão de nutrientes pela bacia hidrográfica (urbanização , pecuária e agricultura)

• Apresenta sintomas claros de eutrofização artificial : Depleção de oxigênio e acúmulo de macrófitas.

• Mesotrófico para o fósforo e oligotrófico para a clorofila .

Açude Castanhão

Documents

Eutrofização