UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS FUNDAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR DE PASSOS FACULDADE DE FILOSOFIA DE PASSOS CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS Avaliação da Comunidade Bentônica no Reservatório da UHE de Marechal Mascarenhas de Moraes na Bacia Hidrográfica do Médio Rio Grande – MG PASSOS 2009
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS FUNDAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR DE PASSOS
FACULDADE DE FILOSOFIA DE PASSOS CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
Avaliação da Comunidade Bentônica no Reservatório da UHE de Marechal Mascarenhas de Moraes na Bacia Hidrográfica do Médio Rio Grande – MG
PASSOS 2009
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS FUNDAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR DE PASSOS
FACULDADE DE FILOSOFIA DE PASSOS CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
Avaliação da Comunidade Bentônica no Reservatório da UHE de Marechal Mascarenhas de Moraes na Bacia Hidrográfica do Médio Rio Grande – MG
Relatório Técnico Final Pesquisador: Nelci de Lima Stripari Orientando: Rogerio Silveira Vilela
PASSOS 2009
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 04 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA....................................................................... 05 3 MATERIAIS E MÉTODOS................................................................................ 08 3.1 Caracterização da Área de estudo........................................................................ 08 3.2 Estações de Coleta ............................................................................................... 09 3.3 Coletas e Análises das Amostras de Água........................................................... 09 3.4 Coletas das Amostras de Sedimento ................................................................... 10 3.4.1 Análise da Fração Granulométrica e Matéria Orgânica ................................... 10 3.4.2 Análise da Comunidade de Macroinvertebrados Bentônicos........................... 10 3.5 Índices de Diversidade dos Macroinvertebrados Bentônicos.............................. 10 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................... 11 4.1 Variáveis Físicas e Químicas da Água ................................................................ 11 4.2 Fração Granulométrica e da Matéria Orgânica do Reservatório ......................... 12 4.3 Comunidade de Macroinvertebrados Bentônicos ............................................... 13 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................... 19 6 AGRADECIMENTOS ......................................................................................... 20 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 21
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1. INTRODUÇÃO
As represas abrigam diferentes comunidades biológicas, as quais estão condicionadas
às características hidrológicas, limnológicas e climatológicas do local. Das diversas
comunidades que habitam os ecossistemas aquáticos, os invertebrados bentônicos constituem
uma diversificada comunidade com representantes de quase todos os filos animais.
A comunidade bentônica é formada por animais (zoobentos) e vegetais (fitobentos),
que se caracterizam por habitar o interior do sedimento ou a superfície deste (ESTEVES,
1998). Estes organismos desempenham papel importante na ciclagem de nutrientes,
revolvimento do sedimento, atuam ativamente nos processos de mineralização, reciclagem de
matéria orgânica e fluxo de energia dos ecossistemas através da rede trófica (CALLISTO &
ESTEVES, 1995; ESTEVES, 1998).
Reservatórios são ambientes artificiais, construídos pelo homem com o propósito
principal de fornecer reservas de água para múltiplas finalidades de uso, nas quais se
destacam a produção de energia elétrica, o abastecimento doméstico e industrial, o transporte
a irrigação e a recreação (BRANCO & ROCHA, 1977; TUNDISI, 1988a).
O reservatório da UHE de Marechal Mascarenhas de Moraes apresenta grande
importância econômica, na geração de energia elétrica que abastece boa parte da região
sudeste do estado de Minas Gerais, por ser uma área de grande potencial turístico e de grande
atividade recreativa, com ranchos, pousadas, áreas de camping, fazendas e trilhas
ecoturísticas, onde se encontram belas corredeiras e cachoeiras, por ser uma área onde
famílias sobrevivem e retiram seu sustento da pesca e do comércio deste pescado, tendo à
represa como sua maior fonte de renda, pela sua diversidade e seu grande potencial agrícola,
tanto na parte de grãos como a soja, feijão, café, milho, quanto na produção da cana-de-açúcar
às margens da represa para prover de matéria prima uma das maiores usinas de fabricação de
açúcar e álcool do estado de Minas Gerais, gerando empregos para várias famílias que
habitam as cidades no entorno da represa.
Este estudo tem objetivo de avaliar a estrutura e a biodiversidade da comunidade
bentônica presentes na UHE de Marechal Mascarenhas de Moraes na Bacia hidrográfica do
médio rio Grande, além de relacionar os fatores físicos, químicos da água e a composição
granulométrica e de matéria orgânica do sedimento com a ocorrência da comunidade
bentônica.
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2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Reservatórios são ambientes artificiais, construídos pelo homem com o propósito
principal de fornecer reservas de água para múltiplas finalidades de uso, nas quais se
destacam a produção de energia elétrica, o abastecimento doméstico e industrial, o transporte
a irrigação e a recreação (Branco & Rocha, 1977; Tundisi, 1988a).
A construção de reservatórios não traz apenas benefícios às populações humanas, após
sua construção uma série de impactos são causados nas bacias hidrográficas onde estão
localizados, tais como desmatamento e a redução da cobertura vegetal, o aumento da
contaminação e da toxicidade no ecossistema causados pelas atividades antrópicas, a
eutrofização cultural e a alteração da biodiversidade com remoção de espécies ecologicamente
importantes, além de gerar efeitos negativos a saúde humana, resultantes de deterioração da
qualidade da água, devido principalmente ao despejo de esgoto doméstico e industrial
(Straskraba & Tundisi, 1999; Tundisi, 2001).
Reservatórios são uma rede interativa de componentes estruturais, de funcionamento
de organismos e de seu ambiente físico-químico. Como sistemas complexos, os reservatórios
apresentam inúmeras características: a função e as estruturas são determinadas pelas funções
de forças climatológicas e hidrológicas; e as represas são sistemas com capacidade de auto-
organização e permanente estruturação e reestruturação de seus componentes nos eixos
vertical e horizontal (Tundisi, 2005).
No entanto a construção de barragens nos ecossistemas lóticos gera aos novos sistemas
uma nova dinâmica funcional e estrutural, isto é, de organização das comunidades biológicas
presentes, até então não verificada, devido a mudanças no tempo de residência e na vazão da
água (Margalef, 1983). A formação de reservatórios em vales de rios faz com que estes
apresentem compartimentos com diferenças nas taxas de fluxo e renovação da água,
profundidade de mistura, concentração de partículas em suspensão e nutrientes, penetração de
luz e tempo de retenção hidráulica, e esses fatores influenciam direta ou indiretamente a
organização das comunidades (Henry, 2003).
Os reservatórios são sistemas complexos intermediários entre os rios e lagos, cuja
evolução depende da entrada de várias informações no tempo e espaço, ou seja, são partes
integrantes de uma bacia hidrográfica e, portanto, são excelentes detentores de todos os
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impactos das atividades antropogênicas que se desenvolvem na bacia (Straskraba & Tundisi,
1999).
As represas abrigam diferentes comunidades biológicas, as quais estão condicionadas
às características hidrológicas, limnológicas e climatológicas do local. Das diversas
comunidades que habitam os ecossistemas aquáticos, os invertebrados bentônicos constituem
uma diversificada comunidade com representantes de quase todos os filos animais.
A comunidade bentônica é formada por animais (zoobentos) e vegetais (fitobentos),
que se caracterizam por habitar o interior do sedimento ou a superfície deste. Entre os
organismos bentônicos estão às larvas de insetos, como por exemplo, aquelas pertencentes as
ordens Díptera, Ephemeroptera, Plecoptera, Odonata, Hemiptera, Neuroptera e Tricoptera, são
geralmente encontrados nos ecossistemas aquáticos, além de grupos de invertebrados como os
Plathelmintes, Coleoptera, Nematoda, Annelida, Mollusca entre outros (Esteves, 1998).
A comunidade bentônica freqüentemente é utilizada como indicadora do grau trófico
da água (Friedrich et al., 1990). Através das espécies presentes no corpo d’água, obtém-se o
parâmetro de relação ao nível trófico do ambiente. Através da sua participação na ciclagem de
nutrientes e fluxo de energia, os bentos atuam no processo de autodepuração (recuperação
natural de ambientes aquáticos poluídos), através de sua atividade metabólica, por degradação
e aumento da superfície do substrato a ser decomposto (Schafer, 1985). Na decomposição da
matéria orgânica, reduz o tamanho das partículas, em etapas sucessivas, até compostos mais
simples que em última análise servirão às sínteses dos organismos autótrofos (Strixino, 1973;
Rocha, 1975).
Entre os componentes bióticos de um sistema aquático, os invertebrados bentônicos
estão entre os mais utilizados em biomonitoramento, pois apresentam várias características
que os tornam adequados para esta atividade, pois são abundantes e cosmopolitas, estes
organismos tem relativamente grandes dimensões (alguns podem ser vistos a olho nu),
ecologia bastante conhecida, pouco mobilidade, são viáveis para estudos laboratoriais, não
necessitam de equipamentos caros nem de especialistas para sua coleta em campo, vivem
associados no sedimento podendo desta forma ser verificada as condições do mesmo, alguns
bioacumulam metais pesados podendo assim avaliar o nível de impacto, ciclos de vida
relativamente longos podendo avaliar efeitos da entrada de poluentes em diferentes escalas
O teste de análise multivariada de conglomerados mostrou a formação de 2 grupos
distintos e 4 sub-grupos.
Grupo 1, onde se aglomeraram os organismos que obtiveram os menores índices
amostrais (0-0,5 prop.), grupo formado pelas espécies (sp) 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,
14, 15 e 16 e subgrupos 1A com as espécies 8, 9, 10, 11, 12 e 16; subgrupo 1B pelas espécies
2, 3, 5, 6, 7, 13, 14 e 15.
Grupo 2, grupo composto pelas espécies que obtiveram os maiores índices amostrais
(0,10-0,24 prop.), espécies (sp) 1, 4, 17 e 18 este grupo composto pelo subgrupo 2A com as
espécies 1 e 18; e subgrupo 2B composto pelas espécies 4 e 17 (figura 6).
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Figurara 6: Dendograma de Conglomerados das espécies amostradas no reservatório
Reservatórios são uma rede interativa de componentes estruturais, de funcionamento
de organismos e de seu ambiente físico-químico. Como sistemas complexos, os reservatórios
apresentam inúmeras características: a função e as estruturas são determinadas pelas funções
de forças climatológicas e hidrológicas; e as represas são sistemas com capacidade de auto-
organização e permanente estruturação e reestruturação de seus componentes nos eixos
vertical e horizontal (Tundisi, 2005).
As represas abrigam diferentes comunidades biológicas, as quais estão condicionadas
às características hidrológicas, limnológicas e climatológicas do local (ESTEVES, 1998).
Callisto (2002) cita que Chironomidae, Oligochaeta, Bivalvia e Gastropoda, são
organismos altamente resistentes a ambientes com elevado índice de matéria orgânica, baixa
concentração de oxigênio, ausência de vegetação riparia entre outras condições ecológicas.
Callisto (2002) associa organismos bentônicos a condições ecológicas em trechos de
bacia e condições físico-químicas em um gradiente de poluição ambiental ao longo da bacia
do Rio das Velhas (MG), sendo que há dominância dos organismos mais resistentes a
ambientes em estado de eutrofização como a família Chironomidae (Diptera), classe
Oligochaeta (Annelida) e famílias Corbiculidae e Thiariidae (Mollusca), onde estes são
exemplos de organismos altamente resistentes a ambientes com baixa concentração de
oxigênio e índices elevados de matéria orgânica.
Valores baixos de uniformidade que foram encontrados no reservatório da UHE de
Mascarenhas nos períodos de amostragem são decorrentes da elevada dominância da família
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Chironomidae, efeito também verificado por Callisto (2005) em seu estudo em reservatórios
na bacia do rio das Velhas, onde houve grande dominância de determinados organismos,
obtendo índices amostrais baixos.
Os resultados do índice de Shannon (máximo 0,49) demonstraram uma diversidade
baixa, valores similares (máximo de 0,47) também verificados por França (2006) em seu
estudo nos reservatórios de Nova Avanhadava e Três Irmãos no baixo Rio Tietê em São Paulo
com baixa diversidade biológica e alto índice de indivíduos.
Atividades antrópicas promovem um maior aporte de nutrientes, tendo como exemplo
o cultivo da cana-de-açúcar verificado por Tundisi & Matsumura-Tundisi (1990) em um
estudo sobre a bacia de drenagem do rio Tietê onde o cultivo desta monocultura é uma das
atividades antrópicas de maior impacto sobre a biota elevando os índices de nitrogênio e
fósforo, alterações nas quantidades desses elementos conduzem o corpo d´água a um estado
de eutrofização.
Dominância dos Dípteros foi evidenciado por Nogueira et al (2002) no estudo em
represas em cascata ao longo do rio Paranapamema (SP/PR), visto que em alguns trechos o
aumento do estado trófico da bacia parece ser um fator que tem efeito positivo sobre a
diversidade da fauna bentônica, o que demonstrou que condições de trofia, influenciam na
estrutura das comunidades.
A família Chironomidae apresenta maior tolerância aos ambientes mais degradados,
essa característica somada à sua grande plasticidade alimentar, faz com que estes organismos
sejam encontrados de forma abundante nos mais diversos habitats (KUDO et al, 2001).
A família Chironomidae inclui os representantes considerados mais ubíquos e
usualmente mais abundantes da entomofauna aquática. O grupo é possivelmente o mais
amplamente adaptado em relação aos demais insetos aquáticos, apresentando diversas
adaptações ecológicas e biológicas que os torna aptos a explorar diferentes hábitats (Pinder,
1983). Vivem em todos os tipos de águas doces, freqüentemente atingindo elevadas
densidades populacionais. Suas larvas constituem importante item na dieta de peixes, como
também podem ser indicadoras da qualidade ambiental (algumas espécies são muito
específicas em suas exigências ambientais, enquanto outras são relativamente tolerantes a
vários poluentes) (Trivinho-Strixino e Strixino, 2005).
Callisto et al (2001) verificou que alterações na qualidade da água resultantes de
processos de evolução natural e de ação antrópica, se manifestam pela redução acentuada da
biodiversidade aquática, pela desestruturação do ambiente físico, químico e nas alterações na
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dinâmica e estrutura das comunidades biológicas, Bubinas e Jaminiené (2001) classificam os
Chironomidae e os Oligochaeta como invertebrados bentônicos mais tolerantes a poluição por
fontes antrópicas.
Em geral, os Chironomidae e os Oligochaeta são mencionados como sendo os
principais componentes da fauna bentônica, em pelo menos um aspecto estrutural da
comunidade - densidade, riqueza de táxons ou biomassa.
Os Oligochaeta e os Chironomidae constituem uns dos mais importantes,
especialmente em regiões profundas de lagos e ambientes poluídos, isso devido à facilidade
em colonizar diferentes substratos e a plasticidade alimentar (PASCHOAL, 2007).
O uso de espécies indicadoras e do conceito de estrutura da comunidade como índice de
população, gera informações significantes sobre o estado trófico de um determinado ambiente
(ABEL, 1989).
Um ambiente lêntico, a fauna bentônica pode habitar três áreas: a região litorânea, com
pouca profundidade e normalmente está condicionada a presença de macrófitas; a zona
profunda ou região limnética, restrita de vegetação e a terceira, uma área de transição entre as
duas áreas, a região sublitorânea (MARGALEF, 1983).
Matsumura-Tundisi (1999) afirma que, dentre os bioindicadores, há grupos de
espécies diretamente relacionadas a um determinado agente poluidor ou a uma forma natural
potencialmente poluente. Altas densidades de Oligochaeta e Chironomidae são indicadores de
elevados teores de matéria orgânica.
A classe Hirudinea, são organismos predadores ou ectoparasitas de vertebrados,
predominantemente dulciaquícolas que habitam áreas marginais de pouca correnteza e com
altos teores de poluentes orgânicos (DAVIES e GOVEDICH, 1991).
Freitas (2004) em estudo no rio Manguaba (AL), observou dominância da espécie exótica
Melanoides sp (Gastropoda) em três das sete estações de amostragem.
Abílio (2002) relaciona a ampla distribuição de Melanoides sp para diversas regiões da
Ásia, África e Ilhas-Pacífico, e sua introdução em muitas regiões intertropicais. Este autor cita
a introdução em desta espécie no Brasil nos estados de Minas Gerais, Goiás, Espírito Santo,
São Paulo (sendo este o primeiro local de registro).
A introdução de espécies não nativas seja acidental ou intencionalmente, traz prejuízos
às comunidades naturais e também ao homem, por interferir no funcionamento dos sistemas.
O fato mais preocupante é que, muitas vezes, as espécies são introduzidas sem que haja um
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estudo detalhado de sua ecologia e, desta maneira, acabam por afetar, além da espécie-alvo, as
outras espécies nativas (Simberloff & Stiling, 1996).
Em um estudo sobre a malacofauna do médio rio Tiete, Suriani et al (2007)
encontraram uma reduzida abundância dos moluscos nativos nas represas do médio rio Tietê,
comparada à abundância das espécies exóticas, provavelmente indicando, portanto, um
processo de invasão bem sucedida. Na represa da Pampulha, em Belo Horizonte, Minas
Gerais, FREITAS et al. (1987) verificaram que neste sistema M. tuberculata se tornou
dominante entre as espécies de moluscos, logo após a invasão.
Callisto et al (2001) explica que o desenvolvimento de programas de
biomonitoramento depende da produção de informações resultantes de pesquisas científicas
sobre padrões e avaliações dos riscos de ocorrência de impactos ambientais no ecossistema de
interesse. Esses dados, quando disponibilizados às agências governamentais de controle
ambiental, permitirão o estabelecimento de padrões de classificação da qualidade da água e
seus respectivos usos (CALLISTO et al., 2001).
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Resultados do presente estudo de levantamento da comunidade bentônica permitem
concluir que, para os parâmetros de qualidade da água como o oxigênio dissolvido (OD)
estive acima dos padrões mínimos exigidos pela resolução CONAMA 357/05, onde cita que
OD, em qualquer amostra, não inferior a 6 mg/L O2; provavelmente este valor se deve a
recirculação de um maior volume de água para geração de energia elétrica, o potencial
hidrogeniônico (pH) também se manteve nos níveis aceitáveis pela resolução que diz que o
pH tem-se que manter nos valores de 6,0 a 9,0.
Resultados da fração granulométrica, estabeleceu que o reservatório tem em sua fração
principal a porção silte, sendo que quanto mais fina a fração granulométrica melhor a
adsorção de poluentes, a matéria orgânica obteve-se em todos os pontos de amostragem com
índice elevado, provavelmente estes valores elevados de matéria orgânica podem estar
influenciando nas comunidades bentônicas do local.
Para os índices biológicos da comunidade bentônica o reservatório demonstrou um
desequilíbrio ambiental, onde encontrou-se um grande numero de indivíduos e uma baixa
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quantidade de espécies, nota-se este desequilíbrio quantos aos baixos índice de diversidade de
espécies.
Ressalta-se que estudos mais detalhados devem ser feitos no reservatório a fim de se
verificar o verdadeiro estado de eutrofização em que se encontra a qualidade de sua água.
6. AGRADECIMENTOS
À Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG) pela concessão da
bolsa de iniciação cientifica, a Furnas Centrais Elétricas S.A. (Estação de Hidrobiologia e
Piscicultura) por toda logística de campo, ao laboratório de solos e foliar e laboratório de
hidrobiologia da Fundação de Ensino Superior de Passos / Universidade do Estado de Minas
gerais (FESP/UEMG) pelas análises realizadas e estrutura para a realização deste trabalho.
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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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