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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ - UNIOESTE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AMBIENTAIS - PPGCA
OCORRÊNCIAS ESPACIAIS E TEMPORAIS DE
MACROINVERTEBRADOS EM UM RIO DE BAIXA ORDEM
NO SUL DO BRASIL
Mariane Silva Gomes Corrêa
Toledo – Paraná – Brasil
2017
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ - UNIOESTE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AMBIENTAIS - PPGCA
OCORRÊNCIAS ESPACIAIS E TEMPORAIS DE
MACROINVERTEBRADOS EM UM RIO DE BAIXA ORDEM
NO SUL DO BRASIL
Mariane Silva Gomes Corrêa
FEVEREIRO/2017
Toledo – PR
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Unioeste/Campus Toledo, como parte dos requisitos para a obtenção do Título de Mestre em Ciências Ambientais. Orientador: Paulo Vanderlei Sanches
3
OCORRÊNCIAS ESPACIAIS E TEMPORAIS DE MACROINVERTEBRADOS EM
UM RIO DE BAIXA ORDEM NO SUL DO BRASIL
Toledo, 02 de Março de 2017.
BANCA EXAMINADORA
________________________________________
Dr. Paulo Vanderlei Sanches – Orientador
Universidade Estadual do Oeste do Paraná- Unioeste
________________________________________
Dra. Adriana da Silva Tronco Johann- Avaliador
Gerpel/INEO
________________________________________
Dra. Yara Moretto – Avaliadora
Universidade Federal do Paraná-UFPR
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Unioeste/Campus Toledo, como parte dos requisitos para a obtenção do Título de Mestre em Ciências Ambientais.
4
Catalogação na Publicação elaborada pela Biblioteca Universitária
UNIOESTE/Campus de Toledo.
Bibliotecária: Marilene de Fátima Donadel - CRB – 9/924
Corrêa, Mariane Silva Gomes
C824o Ocorrências espaciais e temporais de macroinvertebrados em um
rio de baixa ordem no Sul do Brasil /Mariane Silva Gomes Corrêa. --
Toledo, PR : [s. n.], 2017.
34 f. : il. (algumas color.), figs., tabs.
Orientador: Prof. Dr. Paulo Vanderlei Sanches
Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Universidade
Estadual do Oeste do Paraná. Campus de Toledo. Centro de
Engenharias e Ciências Exatas.
1. Ciências ambientais - Dissertações 2. Controle de qualidade
da água - Toledo, Rio (PR). 3. Água - Qualidade 4. Invertebrados de
água doce 5. Bentos 6. Monitoramento biológico - Toledo (PR) I.
Sanches, Paulo Vanderlei, orient. II. T
CDD 20. ed. 574.526325
5
DEDICATÓRIA
A Deus, por ser extremamente paciente e piedoso comigo.
À minha família, que foi companheira em
todas as horas.
6
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente а Deus que iluminou todo о meu caminho durante
esta caminhada.
Aos meus professores, tão importantes nesta etapa de minha vida e
essenciais para o desenvolvimento desta monografia.
Ao meu orientador Paulo Vanderlei Sanches, tendo toda paciência e me
ajudando a concluir este trabalho, obrigada por ser um excelente e exemplar
orientador.
Ao Professor Dirceu Baumgartner que participou da maioria das coletas sem
ele eu não teria material para triar.
Quero agradecer ao meu esposo, Fabiano, que sempre me apoiou,
principalmente nos momentos de maior dificuldade e quero agradecer também ao
meu filho, Pedro, que ilumina minha vida de forma especial e me dá motivos para
continuar sempre buscando dar o melhor de mim.
Agradeço ainda, de forma especial, aos meus pais Antônio e Josefa, pela
minha existência e pela forma como eles me ensinaram a ver a vida.
Agradeço também aos meus sogros Eraci e Francisco por todo apoio e por
acreditarem no meu potencial.
7
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................... 8
LISTA DE TABELAS ................................................................................................................... 9
RESUMO .................................................................................................................................. 10
ABSTRACT .............................................................................................................................. 11
INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 12
MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................................ 14
Área de estudo 14
Amostragens 15
Análise dos dados 17
RESULTADOS ......................................................................................................................... 18
DISCUSSÃO ............................................................................................................................ 23
CONCLUSÃO ........................................................................................................................... 27
REFERÊNCIAS ........................................................................................................................ 28
ANEXOS ................................................................................................................................... 33
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Localização dos pontos de coleta no rio Toledo........................................14
Figura 2 – Atributos de comunidade equitabilidade (E), diversidade (H) e riqueza (entre parênteses)......................................................................................................20
Figura 3– Análise de redundância (RDA) e PERMANOVA mostrando a dispersão dos organismos indicados pontuação do BMWP (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 10) nas áreas rural e urbana (PLU/pluviosidade, OD/oxigênio dissolvido e DBO/demanda bioquímica de oxigênio)..............................................................................................23
9
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Características e coordenadas geográficas dos pontos de amostragem no
rio Toledo....................................................................................................................15
Tabela 2– Classificação e distribuição (em abundância) dos macroinvertebrados com draga (D) e puçá (K)...........................................................................................19
Tabela 2– Classificação e distribuição (em abundância) dos macroinvertebrados com draga (D) e puçá (K)...........................................................................................21
Tabela 4- Valores das variáveis ambientais durante o período de estudo no rio Toledo e limite estabelecido pela Resolução 357/05 do CONAMA. *valores em negrito indicam valores acima do preconizado na legislação....................................22
10
RESUMO
CORRÊA, MARIANE S. G. Ocorrências espaciais e temporais de macroinvertebrados em um rio de baixa ordem no sul do Brasil. 02 de Março. 36p. Dissertação (Mestrado) –Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Toledo 02 de Março de 2017.
A demanda na utilização de recursos naturais vem crescendo em larga
escala, especialmente devido ao aumento da população. Através de variadas ações antrópicas os sistemas fluviais acabam sendo muito afetados sofrendo alterações na qualidade de suas águas. Nesse contexto de grandes interferências nos rios, o biomonitoramento pode ser uma ferramenta utilizada para se obter respostas dos organismos vivos influenciados por esse processo de modificações. Desta maneira, este trabalho consistiu na realização de um estudo de biomonitoramento através de macroinvertebrados bentônicos em um rio de baixa ordem na região oeste do Paraná (rio Toledo), utilizado como manancial para o abastecimento de água do município de Toledo - PR. Considerando-se o potencial dos organismos bentônicos em biomonitoramento e a importância da preservação desse rio como fonte de abastecimento de água para a região, este estudo teve o objetivo de determinar a composição taxonômica, a distribuição espacial e temporal, avaliar a qualidade da água utilizando como base o índice BMWP e verificar as possíveis influências de algumas variáveis abióticas sobre a assembleia de macroinvertebrados bentônicos. Para tanto foram realizadas amostragens bimestrais durante julho de 2015 a julho de 2016 em 5 pontos de amostragem distribuídos entre zona rural e urbana do município, utilizando-se os amostradores draga de Petersen e puçá com método kick sampling. Nesse mesmo estudo foram obtidas amostras de água para a obtenção dos valores de algumas variáveis ambientais. Dos dados obtidos foram calculados os valores dos atributos de comunidade e o índice BMWP, sendo a relação dos atributos e as variáveis ambientais avaliadas em análises de RDA e PERMANOVA. Portanto nesse estudo foram coletados um total de 5.305 organismos, a maioria foi identificada em nível de família totalizando 24 famílias identificadas, sendo a família Chironomidae a mais abundante seguida da família Glossiphoniidae. De maneira geral, a abundância de captura das outras famílias foi baixa. Em relação à distribuição dos organismos, os pontos de coleta com maior abundância foram localizados na área urbana enquanto que os maiores valores dos atributos de comunidade foram obtidos nos pontos rurais. O índice BMWP demonstrou que todos os pontos avaliados tem um certo grau de deterioração obtendo uma classificação que varia de classe III até classe VI de suas águas. Na RDA verificou que os fatores abióticos: pluviosidade, OD e DBO influenciaram na distribuição dos organismos e a PERMANOVA demonstrou que a distribuição dos organismos em relação aos fatores abióticos está diretamente influenciada pelo locais de estudo. Assim verificou-se a necessidade de avaliar quais possíveis ocorrências nos pontos a área rural podem ter influenciado nos resultados de BMWP que demonstraram baixo valor até para os locais da área rural.
Palavras-chave: macroinvertebrados bentônicos; biomonitoramento; variáveis ambientais.
11
ABSTRACT CORRÊA,MARIANES.G.Spatial and temporal occurrences of macroinvertebrates in a low order river in southern Brazil. March 02. 34p. Dissertation (Master degree) –University State of the West of Paraná. Toledo 02 March 2017.
Demand for the use of natural resources has been increasing on a large scale, especially due to population growth. Through varied anthropic actions the river systems end up being very affected, undergoing changes in the quality of their waters. In this context of great interferences in the rivers, the biomonitoring can be a tool used to obtain answers of the alive organisms influenced by this process of modifications. In this way, this work consisted of a study of biomonitoring through benthic macroinvertebrates in a low - order river in the western region of Paraná (Toledo river), used as a source for water supply in the city of Toledo - PR. Considering the potential of benthic organisms in biomonitoring and the importance of the preservation of this river as a source of water supply for the region, this study aimed to determine the taxonomic composition, the spatial and temporal distribution, and evaluate the water quality using As base the BMWP index and verify the possible influences of some abiotic variables on the assembly of benthic macroinvertebrates. For this purpose, bimonthly samplings were carried out between July 2015 and July 2016 at 5 sampling points distributed between the rural and urban zones of the municipality, using the Petersen and Puçá dredger sampling samplers. In this same study water samples were obtained to obtain the values of some environmental variables. From the obtained data the values of the community attributes and the BMWP index were calculated, being the relation of the attributes and the environmental variables evaluated in RDA and PERMANOVA analyzes. In this study, a total of 5,305 organisms were collected, most of them identified at the family level, with 24 families identified, with the Chironomidae family being the most abundant followed by the Glossiphoniidae family. In general, the abundance of other families was low. In relation to the distribution of organisms, the most abundant collection points were located in the urban area, while the highest values of community attributes were obtained in the rural areas. The BMWP index has shown that all the evaluated points have a certain degree of deterioration obtaining a classification that varies from class III to class VI of its waters. In the RDA it was verified that the abiotic factors of rainfall, OD and BOD influenced the distribution of organisms and PERMANOVA demonstrated that the distribution of organisms in relation to the abiotic factors is directly influenced by the study sites. Thus, it was verified the need to evaluate what possible occurrences in the rural areas may have influenced the results of BMWP that demonstrated low value even for rural areas.
Keywords: benthic macroinvertebrates; biomonitoring; environmental variables.
12
[Elaborado de acordo com as normas NBR 14724 e NBR 6023]
INTRODUÇÃO
A pressão humana associada aos diferentes usos da terra é a principal
ameaça à integridade ecológica dos ecossistemas aquáticos, e pode impactar o
hábitat, a qualidade da água e, consequentemente, a biota (MARTINS, et al. 2014).
O crescimento populacional e o consequente aumento na demanda da utilização dos
recursos naturais vem gerando consequências diversas, que seguem crescendo em
larga escala (CAMPELLO, 2006). Atualmente, os sistemas fluviais estão submetidos
à diversas pressões que afetam a qualidade de suas águas devido, por exemplo, à
descarga de diversos tipos de resíduos provindos tanto do meio rural como urbano,
desmatamento entre outros (GUSTAVSON, 2013).
Diante das grandes interferências, a análise da qualidade dos ambientes
aquáticos é um assunto de crescente interesse e várias ferramentas tem sido
empregadas para a avaliação e monitoramento destes ambientes. Dentre estas
ferramentas, o biomonitoramento vem sendo utilizado justamente para obter
respostas dos organismos vivos que atuam frente a essas modificações (BUSS et
al., 2003). Essas respostas, também denominadas respostas biológicas de uma
comunidade de organismos estão diretamente ligadas a estímulos (ARMITAGE,
1995) que são reações induzidas diante de uma situação ou causa/acontecimento
em seu habitat (BUSS et al.,2003).
Nesse contexto, os macroinvertebrados são muito utilizados por serem
considerados bioindicadores da qualidade da água (TERNEUS et al.,2012). Esses
organismos possuem características peculiares que auxiliam no biomonitoramento,
como o fato de possuírem representantes formados por variado hábito alimentar,
colonizarem habitats de diversas características (KULHMANN et al., 2012),podendo
viver sobre o substrato, enterrados no sedimento ou entre os grãos de areia
(RAMIRES et al., 2014) ou ainda associado às macrófitas (KULHMANN et al. 2012).
Deste modo, os macroinvertebrados bentônicos podem se configurar como
complemento essencial nas análises de água, contribuindo para a avaliação
ecológica desses ecossistemas (SANTOS e RODRIGUES, 2015).
13
O fato de habitarem locais com características diferentes dentro do mesmo
habitat faz com que eles auxiliem a energia a fluir no ecossistema através das
cadeias alimentares pois a presença e abundância desses organismos reflete sua
capacidade de explorar uma grande variedade de recursos orgânicos, portanto
estudar esses organismos permite uma visão mais ampla da ecologia do sistema,
pois os mesmos possuem papel funcional nas cadeias alimentares (MERRIT e
CUMMINS., 1996); CUMMINS et al. (2005).
Sendo assim, considerando-se o potencial dos organismos bentônicos como
bioindicadores de qualidade ambiental e a importância da preservação dos recursos
hídricos, este estudo teve como objetivo realizar um biomonitoramento utilizando a
comunidade de macroinvertebrados bentônicos em um rio de baixa ordem.
Especificamente, pretendeu-se determinar a composição taxonômica, a distribuição
espacial e temporal da assembleia de macroinvertebrados bentônicos, bem como
avaliar a qualidade da água utilizando como base o índice BMWP e algumas
variáveis ambientais, já que é esperado nesse estudo encontrar certos níveis de
poluentes nesse ambiente devido o rio Toledo ser o principal rio que abastece o
município e que também serve como ponto de descarga de efluentes diversos.
14
MATERIAIS E MÉTODOS
Área de estudo
O estudo foi realizado no rio Toledo, um rio de baixa ordem localizado no
município de Toledo, oeste do estado do Paraná no Sul o Brasil. Apresenta fluxo em
sentindo leste-oeste e extensão de aproximadamente 26,5 km, desaguando no Rio
São Francisco Verdadeiro (WINTER et al., 2005) e toda sua extensão está dentro dos
limites do município. Na maior parte de sua bacia de drenagem são observadas áreas
com intensa atividade agrícola, como cultivo de soja e milho, além de atividades de
pecuária, suinocultura e avicultura e, em seu terço final, o rio atravessa o trecho
urbano do município (Fig. 1).
Nesse sentido, sofre uma série de impactos devido às atividades antrópicas em
seu entorno, o rio Toledo tem grande importância, uma vez que é utilizado como
manancial de captação de água e abastece parte da população desse município. Na
tabela 1 estão apresentadas as localizações geográficas do trecho estudado, bem
como algumas características de cada trecho.
Figura 1- Localização dos pontos de coleta no rio Toledo.
15
Tabela 1- Características e coordenadas geográficas dos pontos de amostragem no rio Toledo.
Amostragens
Para a realização das amostragens foram determinados 5 pontos de coleta
(P1 a P5), distribuídos no sentido nascente-foz, sendo que pontos P1, P2 e P3
localizados na área rural e os pontos P4 e P5 na área urbana da cidade de
Toledo.As coletas foram realizadas no período de julho de 2015 a julho de 2016,
utilizando-se os amostradores draga tipo Petersen (Mudroch e Macknight1991 e
Hamada et al. 2014) e o amostrador puçá método Kick Sampling (Hauer e Resh
1996 e Hamada et al. 2014). A opção de utilização de metodoogias distintas foi com
intuito de amostrar os diferentes hábitats presentes no rio, afim de capturar o maior
número de táxons e, assim obter um levantamento taxonômico mais completo
16
possível. Assim, a draga Petersen foi utilizada junto às margens, em áreas onde
havia depósitos de sedimentos, enquanto que o puçá foi utilizado junto às áreas com
substrato de seixos e correnteza.
Para as amostragens com a draga Petersen, foram realizadas três coletas por
ponto, enquanto que nas amostragens com puçá foram realizadas três coletas com
duração de três minutos cada. As coletas, tanto com a draga como com puçá, foram
realizadas procurando amostrar diferentes tipos de habitats e substratos.O material
coletado foi armazenado em sacos plásticos e fixados com álcool 70%
imediatamente após a coleta etiquetados identificando de acordo com o ponto de
coleta, amostrador e réplicas.
Depois de coletado, o material foi transportado para o laboratório de Bentos
do Grupo de Pesquisas em Recursos Pesqueiros e Limnologia (Gerpel) na Unioeste
campus Toledo para triagem. O material foi lavado com o auxílio de peneiras com
abertura de malha de 0,25 mm. Após esse procedimento foram realizadas as
triagens com o auxílio do microscópio estereoscópico. Os organismos triados foram
armazenados separadamente em recipientes com álcool 70% seguindo o mesmo
método proposto por Costa et al.(2006). A identificação e classificação do material
coletado foi realizada em nível de Família (exceto para Oligochaeta, classificada em
nível de subclasse) de acordo com Mugnai et al. (2010) e Hamada et al. (2014).
Juntamente com as amostragens de macroinvertebrados, foram realizadas
coleta de amostras de água para a determinação das seguintes variáveis
ambientais: oxigênio dissolvido (mg/L), temperatura da água (oC), pH, condutividade
elétrica (µS.cm-1). As medições foram realizadas ―in situ‖, onde condutividade
elétrica foi medida com o condutivímetro modelo DIGIMED DM-3P, e pH com
pHmêtro modelo DIGIMED DM- 2P, oxigênio dissolvido, saturação e temperatura da
água utilizando sonda multiparâmetro modelo YSI 550 A.Foram analisados os
seguintes parâmetros no laboratório de Limnologia: Fósforo total (método
colorimétrico), nitrogênio amoniacal (método colorimétrico por espectrofotometria);
sólidos totais (método gravimétrico); turbidez (método nefelométrico), DBO (método
DBO em 5 dias) e DQO (método colorimétrico refluxo fechado). De acordo com
metodologias propostas por APHA (2005).
17
A fim de se verificar a influência da chuva sobre as capturas, foram obtidos os
valores médios mensais de precipitação pluviométrica acumulada (mm) do município
de Toledo Paraná, cedidos pela Pontifícia Universidade Católica, obtidos de sua
estação meteorológica.
Análise dos dados
Os valores das amostras dos organismos foram expressos em valores de
abundância. Para as amostragens com a draga (Petersen) e com o puçá (Kick-
sampling), os valores foram expressos em número de organismos.
A partir do número de organismos amostrados foram obtidos os valores dos
atributos de comunidade: riqueza taxonômica (S), índices de Equitabilidade de
Pielou (J) e diversidade de Shannon-Wiener (H) (MAGURRAN, 2011), de acordo
com Melo e Hepp (2008) e calculados por meio do programa estatísticoPast®
(Hammer, Harper e Ryan, 2007), os gráficos foram plotados no programa Statsoft,
2004.
Os resultados obtidos dos dados bióticos foram avaliados pelo índice de
BMWP (Biological Monitoring Working Party System) de acordo com Alba-Tercedor
(1996) e as adaptações feitas pelo– IAP em SEMARH (2003), que classificam a
qualidade das águas de acordo com a diversidade de famílias dos organismos
macroinvertebrados bentônicos e da tolerância que os mesmos possuem a
ambientes com determinados graus de poluição (ANEXO 1 e 2). Tanto para a
obtenção dos valores dos atributos de comunidade como para a avaliação do índice
BMWP, foram considerados os organismos capturados com a draga de Petersen e
com o Kick sampling.
Para verificar quais variáveis ambientais melhor explicariam a distribuição
espacial da comunidade bentônicafoi realizada uma análise de redundância (RDA).
Para a realização dessa análise, os dados bióticos foram transformados em
logarítmos (Log x + 1) seguindo a transformação de Hellinger (Borcard et al. 2011).
A verificação de possíveis interações das matrizes resultantes da RDA frente aos
locais (rural e urbano) foram analisadas através da Análise de Variância
Permutacional Não Métrica (PERMANOVA), com 9999 permutações (VEGAN,2016).
18
Essas duas análises foram realizadas no programa estatístico R (R development
core team, 2016), a fim de, avaliar quais as variáveis influenciaram a distribuição
espacial e temporal, os organismos foram classificados de 1 a 10 de acordo com a
pontuação utilizada no índice BMWP, onde os grupos com menor pontuação são
considerados mais tolerantes e os com maior menos tolerantes. Para a realização
dessas análises foram considerados os valores de abundância obtidos pelos dois
métodos de captura (draga e puçá).
RESULTADOS
No período de amostragem foram coletados 4.490 organismos com o
amostrador puçá (método Kick sampling) e 815 organismos com a draga de
Petersen, resultando em uma amostragem total de 5.305 organismos, pertencentes
aos filos Arthropoda, Mollusca e Annelida, sendo o filo Arthropoda o mais
abundante. A maioria foi identificada em nível de família totalizando 24 famílias
identificadas, sendo a família Chironomidae a mais abundante com um total de
3.521 indivíduos seguida da família Glossiphoniidae com 945 organismos(Tab. 2).
Considerando a distribuição espacial, a maior abundânciafoi registrada no
ponto 4 (4.088 organismos), com elevada predominância de indivíduos da família
Chironomidaecom 3.521 indivíduos, seguida da família Rhynchobdellida com 945
indivíduos amostrados. No ponto 5 foram observados 780 organismos, sendo
constatado nesse local a predominância de Oligochaeta (314 organismos), seguida
de Glossipnoniidae (258 organismos) e de Chironomidae (166 organismos) os
demais pontos P1, P2 e P3 também obtiveram uma quantidade significativa de
organismos da família Chironomidae. Por outro lado as famílias Leptohyphidae,
Leptophlebiidae, Libellulidae, Leptoceridae, Calomoceratidae e Aeglidae apareceram
somente nos três primeiros pontos de coleta localizados na área rural. O amostrador
com maior número de captura de indivíduos foi o puçá (K) totalizando 4.390 apesar
disso os dois amostradores demonstraram uma alta captura de organismos
pertencentes às famílias Chironomidae, Glossiphoniidae e Oligochaeta.
19
Tabela 2– Classificação e distribuição (em abundância) dos macroinvertebrados com draga (D) e puçá (K).
Considerando os atributos de comunidade em relação aos pontos de
amostragem, os resultados mostraram que os pontos localizados na área rural foram
os que apresentaram os maiores valores de riqueza, diversidade e equitabilidade,
enquanto que os pontos localizados na área urbana apresentaram os menores
valores (Fig. 2A). O P1 apresentou a maior riqueza e diversidade (S=19 e H= 2,013)
seguido dos P3 (S=14 e H= 1,934) e P2 (S=11e H= 1,748). Já a equitabilidade foi
maior nos pontos P3 e P2, com 0,733 e 0,729, respectivamente.
Para os meses, os maiores valores de riqueza foram observados em
setembro/15, (15 táxons), seguido dos meses de julho/2015, março e maio/2016, (14
táxons), enquanto que os menores valores de riqueza ocorreram em novembro/2015
e janeiro/2016 (9 e 6 táxons, respectivamente).Já os meses de setembro e
novembro/2015, registraram os maiores valores de diversidade e equitabilidade
1,491 e 0,614 respectivamente (Fig. 2B).
20
Figura 2 – Atributos de comunidade equitabilidade (E), diversidade (H) e riqueza (entre parênteses).
Considerando o índice BMWP (Tab. 3), verificou-se que nenhum dos pontos
amostrados teve qualidade de água considerada de boa qualidade. A melhor
classificação foi registrada no local P1, que obteve um total de 106 pontos
classificando esse local como Classe III de águas de qualidade aceitável. O local P5
foi classificado como Classe VI, de qualidade muito poluída, visto a pontuação obtida
(35 pontos), caracterizando ambiente com águas contaminadas ou poluídas (sistema
alterado). Os locais P2 e P4 podem ser classificados como de Classe V, devido a
pontuação obtida (53 e 43 pontos respectivamente), sendo consideradas poluída.
Para o local P3 obteve-se Classe IV de águas de qualidade duvidosa, com 85
pontos.
(E) (H')
P1 P2 P3 P4 P50,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Eq
uit
ab
ilid
ad
e (
E)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Div
ers
ida
de
(H
')
(19)
(11) (14)
(12)
(10)
Locais de AmostragemA
(E) (H')
Jul Set Nov Jan Mar Mai Jul
Período de Amostragem
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Eq
uit
ab
ilid
ad
e (
E)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Div
ers
ida
de
(H
')
2015 2016
(14)
(15)
(9)
(6)
(14)
(14)
(11)
B
21
Tabela 3 – Análise da pontuação de acordo com o índice BMWP (famílias destacadas * não possuem pontuação pelo índice de BMWP).
As variáveis ambientais analisadas, mostraram que os pontos 4 e 5 tiveram
os piores indicadores de qualidade ambiental em praticamente todos os meses
analisados (Tab. 3). Os valores de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e fósforo
total (PO4) nestes pontos foram maiores que os padrões estabelecidos pela
Resolução do 357/05 Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nos limites
para água doce de Classe 2 (classe à qual o rio Toledo está enquadrada).
Entretanto, ressalta-se que os pontos P1, P2 e P3, localizados na área rural,
também apresentaram valores acima do preconizado na legislação para alguns
indicadores, como pH em julho e setembro/15 e maio/16, oxigênio dissolvido em
julho/15 e DBO em julho/15. Destaca-se ainda que os valores de pluviosidade
estiveram acima da média histórica em dois dos sete meses amostrados,
especialmente o mês de julho/15 que teve a média mensal de 501,6 mm (Tab. 4).
Acaricidae 0 0 0 4 0
Aeglidae 5 5 5 0 0
Aeshinidae 8 8 8 8 0
Ampulariidae 0 0 0 * 0
Baetidae 0 0 5 0 0
Calamoceratidae 10 10 10 0 0
Ceratopogonidae 4 0 0 4 0
Chironomidae 2 2 2 2 2
Corbiculidae * * * * *
Dytiscidae 4 0 0 0 0
Elmidae 6 6 6 6 6
Glossiphoniidae 3 0 0 3 3
Gomphidae 8 8 8 0 8
Hydropsychidae 5 0 5 5 5
Leptoceridade 10 0 0 0 0
Leptohyphidae 6 0 0 0 0
Leptophlebiidae 10 10 10 0 0
Libellulidae 0 0 8 0 0
Naucoridae 4 0 0 0 0
Sub C. Oligochaeta 1 1 0 1 1
Philopotamidae 8 0 8 0 0
Planorbidae 0 3 0 0 0
Psephenidae 7 0 0 0 0
Simuliidae 5 0 5 5 5
Tipulidae 0 0 5 5 5
BMWP total 106 53 85 43 35
Aceitável Poluída Duvidosa PoluídaMuito
Poluída
VI
FAMÍLIA P1 P2 P3 P4 P5
Classe III V IV V
22
Tabela 4- Valores das variáveis ambientais durante o período de estudo no rio Toledo e limite estabelecido pela Resolução 357/05 do CONAMA. *valores em negrito indicam valores acima do preconizado na legislação.
As análises estatísticas realizadas relacionando as densidades de captura,
variáveis ambientais e tolerância dos organismos, separaram nitidamente os pontos
rurais e urbanos (Fig. 3).A análise de redundância (RDA) explicou 91% da
variabilidade dos dados, considerando-se os dois primeiros eixos (Eixo 1: 77% e
Eixo 2: 14%). No eixo 1 a DBO teve correlação significativa na distribuição dos
grupos de organismos mais tolerantes (indicados pelas numerações 1,2,3 e 4) e a
pluviosidade influenciou na distribuição dos demais grupos de organismos (indicados
pelas numerações (5, 6, 7, 8 e 10).
23
Os resultados da PERMANOVA evidenciaram que existe interação entre os
locais (rural e urbano) e os grupos de organismos bentônicos,porém, quando se
refere às ocorrências temporais não houve diferença significativa (P=0,0002).
Figura 3– Análise de redundância (RDA) e PERMANOVA mostrando a dispersão dos organismos indicados pontuação do BMWP (1,2,3,4,5,6,7,8 e 10) nas áreas rural e urbana (PLU/pluviosidade, OD/oxigênio dissolvido e DBO/Demanda bioquímica de oxigênio).
DISCUSSÃO
Os resultados obtidos neste biomonitoramento demonstram um grau
crescente de deterioração ambiental ao longo do curso do rio Toledo. A alta
ocorrência das famílias Chironomidae, Glossiphoniidae e de Oligochaeta nos pontos
urbanos é um reflexo desse fato. Embora estes grupos sejam considerados mais
frequentes em abundância nos ambientes de água doce (MORALES,2013;
CALLISTO et al, 2002; CALLISTO et al, 2001) independente de períodos de
24
estiagem ou de chuva (ANDRADE, 2009), a ausência de algumas famílias como
Leptohyphidae, Leptophlebiidae (Ephemeroptera) eCalomoceratidae
(Trichoptera),caracterizadas por não tolerar situações de degradação de
habitat,(Hamada et al.,2014) pois,quando entram em contato com determinado grau
de impacto reagem de forma a diminuir sua abundância (Silveira et al. 2005; Baptista
et al. 2007; Hamada et al. 2014), confirmam esse quadro de degradação.
Os atributos de comunidade avaliados nos pontosdemonstram que houve
uma uniformidade entre os localizados na zona rural e um declínio nos pontos
urbanos, mostrando uma redução nos valores desses atributos no sentido cabeceira-
foz. Entretanto estudos realizados rios de diferentes ordens (Jacobsen, 2004) e o
estudo clássico de Vanoteet al., (1980), mostram que composição e riqueza
aumentam da foz de um rio à nascente, igualmente ao resultado obtido nesse
estudo.Esta redução dos valores dos atributos de comunidadeem relação aos
pontos P4 e P5 pode ser devido ao desaparecimento de espécies sensíveis e
predomínio de espécies tolerantes, havendo um indicativo de impacto sobre o local
(KLEIN e AGNE, 2012; HEPP e HESTELLO,2007; MORALES, 2013; RIBEIRO e
UIEDA, 2005).
Em relação aos meses, os atributos de comunidade durante os sete meses
de estudo,não demonstraram um padrão temporal nas capturas dos
macroinvertebrados bentônicos. Este resultado já eraesperado pelo fato de cada
mês de coleta estar susceptível ainterferênciasdas condições ambientais como
temperatura da água, pluviosidade (conforme demonstrado nas análises estatísticas)
e outros fatores físico-químicos podem afetar a taxa de sobrevivência, reprodução,
alimentação e o comportamento dos macroinvertebrados aquáticos (TUNDISI e
TUNDISI, 2008;HAMADA et al, 2014; MORALES, 2013; SILVEIRA et al. 2005).
Mesmo apresentando valores de atributos de comunidade maiores, o índice
BMWP mostrou que os pontos localizados na zona rural também sofrem um certo
grau de impacto. Pelos resultados obtidos nenhum dos cinco pontos avaliados teve
a classificação de boa qualidade da água. Estudos em rios utilizando o índice
BMWP, como Yoshida e Rolla, 2012; Camelo, 2013 e Giuliatti, 2009 também relatam
diferenças significativas entre áreas urbanas e rurais demonstrando que os mesmos
25
obtiveram pontuações muito baixas que refletem a intensa deterioração nos trechos
estudados. Ruaro et al, 2010, citam que baixos valores do índice de BMWP podem
ser decorrentes de interferência antropogênica que influenciam a comunidade de
insetos aquáticos rapidamente, e as alterações da estrutura do habitat e das
características físicas e químicas da água resultam em efeitos sobre a biota
influenciando a dinâmica das comunidades de macroinvertebrados,dificultando a
permanência desses organismos em seus habitats (TUNDISI e TUNDISI, 2008).
Os resultados obtidos pelo índice BMWP para os pontos urbanos já era
esperado, uma vez que o rio sofre a descarga de efluentes domésticos e industriais,
entretanto as condições nos trechos rurais do rio não. Embora o trecho rural do rio
esteja aparentemente bem preservado, com mata ciliar em todo seu trecho, dois dos
três pontos avaliados apresentaram qualidade de água duvidosa (P2) e poluída (P3),
indicando possíveis fontes pontuais de impacto, refletindo o uso e a ocupação do
solo nas áreas vizinhas.
Entretanto, não se pode descartar que as baixas pontuações obtidas na
avaliação com o índice BMWP, especialmente na área rural, esteja relacionada à
baixa diversidade encontrada nos pontos analisados, especialmente de insetos
(CORTEZZI,2009). Esta baixa diversidade pode estar relacionada a fatores como a
pluviosidade, que ficou acima da média histórica para a região. Porém, também não
se pode descartar que essa baixa diversidade esteja ligada às pulverizações
realizadas constantemente no entorno do rio. A baixa captura de Hemípteros e
coleópteros, assim como a ausência de captura de lepidópteros, grupos
considerados pragas agrícolas, pode ser reflexo dessas pulverizações no entorno do
rio.As atividades agrícolas são consideradas uma das maiores interferências
antropogênicas que podem ocasionar impactos nas águas dos rios através do uso
de fertilizantes químicos e agrícolas (Crepalli, 2007).
Os altos valores de DBO e fósforo encontrados nas áreas urbanas neste
estudo têm ligação direta com impacto antrópico como a descarga de esgoto não
tratado (Esteves, 1998; Callisto et al. 2002; Tundisi e Tundisi, 2008). Estudos
realizados Nieweglowski, (2006) e Schmidt (2014), mencionam que o rio Toledo
recebe descarga de efluentes em seu leito. Outras variáveis, como condutividade
26
elétrica, nitrogênio amoniacal, sólidos totais e DQO apresentam um aumento visível
na área urbana, demonstrando que há diferenças de concentração desses
componentes nesses ambientes.
As relações entre os macroinvertebrados bentônicos e as variáveis
ambientais ficaram demonstradas nos resultados obtidos nas análises estatísticas. A
análise de redundância (RDA) demonstrou que houve interação entre os grupos de
macroinvertebrados bentônicos e os alto valores de DBO, pluviosidade e oxigênio
dissolvido, sendo que os organismos com baixa pontuação (tolerantes) tiveram sua
distribuição diretamente influenciada pela alta taxa de DBO, enquanto que e os
organismos com uma pontuação maior (menos tolerantes) foram influenciados pelo
aumento do nível de pluviosidade.
Vale ressaltar que o a relação do oxigênio dissolvido sobre a distribuição dos
organismos, pode ter sido influenciada pela DBO, uma vez que DBO corresponde a
quantidade de oxigênio consumido na degradação da matéria orgânica no meio
aquático. Assim, a influência desse fator nesse estudo indica que uma alta
porcentagem de oxigênio no meio aquático está sendo consumida para degradação
de matéria orgânica.
A partir dos resultados da RDA a PERMANOVA evidenciou que essa
estruturação (dados abióticos x dados bióticos) está diretamente influenciada pelos
fatores locais (rural e urbano). Resultados parecidos foram encontrados por Pimenta
et al. (2016) demonstrando predomínio de táxons sensíveis em área rural e de
táxons resistentes na área urbana, ou seja, as comunidades de macroinvertebrados
podem ser influenciadas por variáveis relacionadas à escala espacial local
(substrato, características químicas da água, condições do habitat), (VINSON e
HAWKINS, 1996).
A distribuição dos organismos menos tolerantes em áreas rurais é comum
pois normalmente esses ambientes possuem um grau maior de preservação
comparado a ambientes urbanos, assim esses táxons possuem alta
representatividade nesses locais com certo nível de preservação, Pimenta et al.
(2016), por se tratarem de indicadores de águas limpas e preservadas (TUNDISI e
27
TUNDISI, 2008; BAGATINI, et al. 2012; HAMADA et al, 2014; GOULART e
CALLISTO, 2003).
A influência da pluviosidade nos resultados obtidos pode estar relacionada
às ocorrências de chuvas acima da média histórica durante o período de estudo,
especialmente em julho de 2015. Esta alta pluviosidade pode explicar a presença de
táxons intolerantes nos pontos urbanos, os quais podem ter sido transportados para
estes pontos. A influência da pluviosidade sobre os macroinvertebrados bentônicos
é discutida por BISPO, et al 2001.
CONCLUSÃO
Os resultados obtidos neste estudo demonstram uma nítida degradação
ambiental no trecho urbano do rio Toledo, demonstrado tanto pelos fatores bióticos e
abióticos e confirmado pelas análises estatísticas. Embora os valores dos atributos
de comunidade indiquem uma boa qualidade de água dos pontos rurais, o índice
BMWP mostra qualidade satisfatória somente no ponto próximo à nascente P1, o
que pode estar relacionado à baixa diversidade de organismos capturados devido à
influência das elevadas pluviosidades registradas durante o período de estudo.
Porém, não se pode descartar que esta baixa diversidade esteja relacionada às
pulverizações constantes ou fontes pontuais de poluentes, como descarga de
resíduos de suinocultura. O índice BMWP se baseia na ocorrência dos organismos
macroinvertebrados bentônicos para avaliar a qualidade das águas assim, esse
índice demonstra visivelmente as interações do ambiente entre os seres que ali
habitam, nesse caso apesar de haver alguns interferentes externos que podem ter
supostamente influenciado na distribuição dos macroinvertebrados, indica-se a
continuidade dos estudos fim de identificar quais as possíveis fontes e impactos que
essas áreas estão sofrendo, para que ações mitigadoras possam ser adotadas e os
impactos ambientais minimizados, pois os insetos aquáticos fazem parte de uma
cadeia trófica e possuem papel importante no ambiente aquático onde sua taxa de
ocorrência influência diretamente na saúde dos leitos d’água.
28
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ANEXOS
ANEXO 1 - CLASSIFICAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS MODIFICADA POR
SEMARH, 2003.
Fonte: IAP, 2003.
34
ANEXO 2- Pontuações do índice BMWP.
Fonte: SEMARH, 2003.
Siphlonuridae, Heptageniidae, Leptophlebiidae, Potamanthidae, Ephemeridae
Taeniopterygidae, Leuctridae, Capniidae, Perlodidae, Perlidae, Chloroperlidae
Aphelocheiridae
Phryganeidae, Molannidae, Beraeidae, Odontoceridae, Leptoceridae, Goeridae
Lepidostomatidae, Brachycentridae, Sericostomatidae, Calamoceratidae , Helicopsychidae
Megapodagrionidae
Athericidae, Blephariceridae
Astacidae
Lestidae, Calopterygidae, Gomphidae, Cordulegastridae, Aeshnidae
Corduliidae, Libellulidae
Psychomyiidae, Philopotamidae, Glossosomatidae
Ephemerellidae , Prosopistomatidae
Nemouridae, Gripopterygidae
Rhyacophilidae, Polycentropodidae, Limnephelidae, Ecnomidae, Hydrobiosidae
Pyralidae, Psephenidae
Neritidae, Viviparidae, Ancylidae, Thiaridae
Hydroptilidae
Hydroptilidae Mycetopodidae , Hyriidae
Corophilidae, Gammaridae, Hyalellidae , Atyidae, Palaemonidae, Trichodactylidae
Platycnemididae, Coenagrionidae
Leptohyphidae
Oligoneuridae
,
Polymitarcyidae
Dryopidae, Elmidae, Helophoridae, Hydrochidae, Hydraenidae , Clambidae
Hydropsychidae
Tipulidae, Simuliidae
Planariidae, Dendrocoelidae, Dugesiidae
Aeglidae
Baetidae, Caenidae
Haliplidae, Curculionidae, Chrysomelidae
Tabanidae, Stratyiomyidae, Empididae, Dolichopodidae, Dixidae, Ceratopogonidae
Anthomyidae, Limoniidae, Psychodidae, Sciomyzidae, Rhagionidae
Sialidae, Corydalidae
Piscicolidae
Hydracarina
Mesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae (Limnocoridae), Pleidae,
Notonectidae, Corixidae , Veliidae
Helodidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae, Dytiscidae, Gyrinidae
Valvatidae, Hydrobiidae, Lymnaeidae, Physidae, Planorbidae
Bithyniidae, Bythinellidae , Sphaeridae
Glossiphonidae, Hirudidae, Erpobdellidae
Asellidae, Ostracoda
Chironomidae, Culicidae, Ephydridae, Thaumaleidae
Oligochaeta (toda a classe), Syrphidae
FAMÍLIA PONTUAÇÃO
10
8
7
6
5
4
3
2
1
35
