CAPACIDADE DE SUPORTE EM
RESERVATÓRIOS
Dr.Fernando Starling (CAESB, DF)
Dr. Carlos Eduardo Borges Pereira
Dr. Ronaldo Angelini
Coordenação Geral: Prof. Dr. Ricardo M. Pinto-Coelho
Principais usos múltiplos de reservatórios
(Brasil)
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Aproveitamento Hidroelétrico
Estocagem de Água para Irrigação
Água para Abastecimento Público
Produção de Biomassa
Pesca Extensiva
Transporte
Recreação
Turismo
Estocagem de Água para Resfriamento
Principais Problemas de Reservatórios
(Brasil)
•
Eutrofização
•
Aumento da Toxicidade e Contaminação
•
Assoreamento e Sedimentação
•
Doenças de Veiculação Hídrica
•
Salinização
•
Hipolimnion Anóxico e Impactos à Jusante
•
Baixa diversidade da fauna de peixes em relação aos rios
•
Elevado Aporte Interno e Sedimentos Tóxicos
•
Elevado Crescimento de Macrófitas
•
Relocação de População Humana
CAPACIDADE DE SUPORTE EM AQÜICULTURA
COM TANQUES-REDE
DEFINIÇÃO: “Nível máximo de produção aqüícola que um dado ecossistema
pode sustentar sem extrapolar certos limites aceitáveis de indicadores de
eutrofização”.
Aplicação Prática em Reservatórios Brasileiros: Definição de QUANTO e ONDE
alocar tanques-rede nos ecossistemas em função dos seus usos
CAPACIDADE DE SUPORTE
(CULTIVO DE PEIXES)
“Produção (toneladas/area.tempo) que um dado sistema de cultivo pode oferecer, sem afetar
a estrutura e funcionamento do ecossistema do entorno sem extrapolar certos limites
aceitáveis”, de nutrientes ou biomassa de produtores primários (Pinto-Coelho., 2008)
A) Carga máxima de P que o sistema pode receber sem
eutrofizar
Input de
Fósforo pelo
Lançamento
de Esgotos
B) Produção Máxima Sustentável de Aqüicultura em
Tanques-rede
Input de
Fósforo
da Ração
Capacidade
de Suporte
para Input de
Fósforo
Definição de Limite Máximo de Nutriente ou Biomassa Algal
para Capacidade de Suporte
(legislação brasileira)
________________________
-Verificação de limites de nutrientes e Clorofila-a pela Resolução
CONAMA No 357.
-Limite de 30 µg/l para Fósforo e Clorofila-a
(CONAMA 357).
Pré-requisitos para Aplicação de Modelagem Ecológica:
-Usos preponderantes: zoneamento e enquadramento dos compartimentos
-Dados morfométricos: profundidade (batimetria) e volume
-Hidrodinâmica: tempo de residência, circulação da massa de água
-Heterogeneidade espacial: áreas críticas já comprometidas ou a evitar
-Aportes Externos: carga de fósforo em todos os tributários
-Enriquecimento nutricional: teores de fósforo na massa de água (padrões espaço
temporais)
- Compartimentação do fósforo: teores de fósforo no sedimento e taxa de
sedimentação de fósforo.
Tabela Classificação de Estado Trófico em Diversas Estações de Amostragem do
Reservatório de Furnas, segundo CEPIS (1990).
Estação de Amostragem//
Clorofila – a
P-Total
(µg/l)
Classificação
(µg/l)
Classificação
Barragem
12,4
55% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
41 % OLIGOTRÓFICO
1,3
42% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
52% OLIGOTRÓFICO
Turvo (FU-10)
14,6
37,5% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
58 % OLIGOTRÓFICO
1,3
42% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
52% OLIGOTRÓFICO
Guapé (FU-20)
15,4
34% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
62 % OLIGOTRÓFICO
1,5
25% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
63% OLIGOTRÓFICO
11 % MESOTRÓFICO
Barro Alto (FU-30)
22,2
13% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
72% OLIGOTRÓFICO
13% MESOTRÓFICO
4,7
17% OLIGOTRÓFICO
64% MESOTRÓFICO
5% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
61 % OLIGOTRÓFICO
32 % MESOTRÓFICO
8,9
18% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
70 % OLIGOTRÓFICO
12 % MESOTRÓFICO
2,5
18% ULTRA-OLIGOTRÓFICO
68 % OLIGOTRÓFICO
13 % MESOTRÓFICO
3,3
Fama (FU-40)
P. Fernandes (FU-50)
RESERVATÓRIO
28,0
16,6
18,2
19 % EUTRÓFICO
9% OLIGOTRÓFICO
56% MESOTRÓFICO
34 % EUTRÓFICO
44% OLIGOTRÓFICO
49% MESOTRÓFICO
4 % EUTRÓFICO
29% OLIGOTRÓFICO
61% MESOTRÓFICO
9 % EUTRÓFICO
Modelos para estimativas da capacidade de suporte em sistemas
aquáticos epicontinentais
- Dillon & Rigler (Beveridge, 1987)
- Estimativa de Kubtiza (1999)
- Aplicativo QualRes (Cardoso da Silva, 2002)
- Modelo Stella (Angelini & Petrere, 2000)
- Modelo DELFT 3D (Albuquerque, 2002)
Esse modelo pressupõe que o fósforo seja realmente
o elemento limitante para a produção primparia...
Regressão linear (clorofil X fósforo): clorofila = -0,243 + 0,224 * Fósforo; N = 94; R2 = 0,33 r = 0,58.
Capacidade de Suporte
Modelo de Dillon & Rigler
O modelo mais testado e utilizado é o de Dillon & Rigler (1974), que representa uma
modificação do modelo original de Vollenweider (1968) e considera que a concentração de
fósforo total [P] em um dado corpo d’água é determinada pela carga de P, tamanho do lago
(área e profundidade média), taxa de renovação da água (fração da coluna d’água perdida
anualmente para jusante e a fração de P permanentemente perdida para o sedimento).
Numa situação de equilíbrio,
[P] = L* (1-R) / z *r,
onde:
[P] é a concentração de P-total em mg/l
L é a carga de P-total em g/m2/ano
z é a profundidade média em metros
R é a fração do P-total retida no sedimento
A capacidade de um corpo d’água para a manutenção de uma qualidade satisfatória pode ser expressa
como a diferença entre a concentração de fósforo no período atual (antes do cultivo), [P] I , e a
concentração de fósforo final desejável ou aceitável, [P] F , sendo:
D [P] = [P] F - [P] I .
A determinação da mudança aceitável/desejável no nível trófico pelo input de nutrientes a partir da
implantação dos tanques-redes é feita através da seguinte equação:
D [P] = LPT (1- RPT) / zr ,
onde:
LPT é a carga de P-total derivada dos aportes externos e internos;
RPT é a fração do P-total que é retida nos sedimentos;
z é a profundidade média em metros
e r é a taxa de renovação de água em volumes por ano.
Estimando a capacidade de suporte em T. Marias e Furnas
Dados de Entrada (modelagem)
Conteúdo de fósforo na ração (%)  0,5
Taxa de conversão T.C: 1 1,5
Teor de fósforo no Peixe (p/p) (%)  0,34
Taxa de sedimentação (%)  0,77
Fósforo inicial mg/m3  1,03
Fósforo final mg/m3  30
Profundidade media (m)  5,3
Tempo de Detenção (mês)  1,17 - 1,3
Área do braço (ha)  540
PRODUÇÃO MÁXIMA ESTIMADA PARA TRÊS MARIAS = 45.215 TON/ANO
PRODUÇÃO MÁXIMA ESTIMADA PARA FURNAS = 79.269 TON/ANO
Aspectos do entorno do Parque
Aquícola do Sapucaí 3
PARQUE AQÜÍCOLA SAPUCAÍ- 3
Áreas Aqüícolas
16
Dados de Entrada do Modelo
Conteúdo de fósforo na ração (%)
0,5
Taxa de conversão T.C: 1
1,5
Teor de fósforo no Peixe (p/p) (%)
0,34
Taxa de sedimentação (%)
0,77
Fósforo inicial mg/m3
3
Fósforo final mg/m3
30
Profundidade media (m)
8,58
Tempo de Detenção (mês)
0,8
Área do braço (ha)
121,5
Tonelada de peixe produzida/ano
4.298
Número de gaiolas
10.745
Área requerida em ha
21,49
Área delimitada (ha)
24,38
Tonelada de peixe/ano corrigida para as áreas
delimitadas
4.298
Número de gaiolas corrigida para as áreas delimitadas
10.745