Seminário : Instrumentos para o Projeto de Recuperação
de Matas Ciliares:
Biomonitoramento e Educação Ambiental
18.03.2008
BIOINDICADORES DE QUALIDADE
Marta Condé Lamparelli
Divisão de Análises Hidrobiológicas- EAH
CETESB - SP
[email protected]
Participação da CETESB
• “Uso de Índices Biológicos no
biomonitoramento de ambientes continentais
- Riachos e Corredeiras na Bacia Hidrográfica
do rio Atibaia” - Relatório CETESB 2002
• Projeto Entre Serras e Águas
• CETESB - ICB/USP - Dra. Gisela Y. Shimizu
• Projeto FAPESP - 2000 - Políticas Públicas - Riachos e
corredeiras na bacia hidrográfica do rio Atibaia
Objetivos
• Desenvolvimento de Metodologia de
Biomonitoramento
• Subsídios para geração de um plano de
Educação Ambiental
• Avaliação da qualidade das águas dos rios
Atibaia, Atibainha e Cachoeira
Qualidade da Água : Como Monitorar ?
Indiretamente:
• Através de parâmetros que reflitam a
qualidade da água, e que estejam
diretamente ligados à proteção das
comunidades aquáticas:
- Índices de Qualidade - Avaliação instantânea
Diretamente
• Através das próprias comunidades, avaliando
seu grau de preservação, diversidade,
funcionamento.
Índice Qualidade da Águas (IQA)
Rede CETESB - 1974 com 47 pontos
• IQA - 1977 - composto de 9 variáveis: Oxigênio
Dissolvido, Demanda Bioquímica de Oxigênio,
Temperatura, Fósforo Total, Resíduos Totais,
Coliformes fecais, pH, Nitrogênio Total.
Desenvolvido pela National Sanitation Foundation - USA
Objetivo: Tratamento para Abastecimento Público
Índice para Proteção da Vida Aquática (IVA)
IVA
• Parâmetros Essenciais (O.D., pH, teste de
toxicidade)
• Toxicidade (Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni, Zn, Fenóis,
Surfactantes)
• Estado Trófico (clorofila-a e fósforo total)
IVA = IPMCA e IET
IVA
IPMCA
IPMCA
1
2
3e4
≥6
Qualidade da Água
Boa
Regular
Ruim
Péssima
IVA = (1,2 . IPMCA) + IET
Qualidade :
• Ótima ≤ 2,2
• Boa ≤ 3,2
• Regular 3,4 ≤ IVA ≤ 4,4
• Ruim 4,6 ≤ IVA ≤ 6,8
• Péssima > 7,6
IET
IET
1
2
3
4
Qualidade da Água
Oligotrófica
Mesotrófica
Eutrófica
Hipereutrófica
Ecossistema Aquático
Bioindicadores de Efeitos - Níveis
Alta relevância
toxicológica
Resposta
rápida
Resposta
lenta
Alta relevância
ecológica
The Biological Indicators Program in the (ESD) at (ORNL). http://www.esd.ornl.gov/programs/bioindicators/index.html
Níveis de Estresse
Bioquímico
Fisiológico Histológico Indivíduo População Comunidade Ecossistema
Integridade de
DNA
Atividade
enzimática
Necrose de
tecidos
Metabólitos
biliares
Nível de
cortisona
Enzimas
antioxidantes
Triglicerídeos
Lesões feitas
por parasitas
Proteínas de
Estresse
Hormônios
Tumores
Diversidade de
Taxa de
Crescimento Abundância
espécies
decomposição
(esp. sensíveis)
Distribuição
etária e de
tamanho
Dominância
Produtividade
Lesões
Razão sexual
Estabilidade
Quantidade de
nutrientes
Anomalias
Reprodução
Estrutura
trófica
Exportação de
matéria
Agregados de Conteúdo de
macrófagos
Lipídeos
Indicadores Biológicos
• Índices Bióticos
- índice de saprobidade (Sládeček, 1976) baseia-se
no grau de tolerância a poluição orgânica
- espécies sensíveis a poluição
• Índices de Diversidade
problemas de identificação
• Índices de Comparação das comunidades
(similaridade)
ÍNDICES BASEADOS NAS COMUNIDADES
•
•
•
•
•
Comunidades :
Fitoplâncton,
Perifíton
Zooplâncton,
Peixes
Bentos
Produtos do Projeto FAPESP:
• Fichas de campo (observação de
habitats);
• Avaliação da qualidade da águas e
sedimentos;
• Avaliação das comunidades aquáticas:
perifíton (algas e clorofila)
peixes
zooplâncton
bentos
vegetação
COMUNIDADE PERIFÍTICA
• Principalmente para rios e riachos
• Índices com Diatomáceas
http://www.ulb.ac.be/sciences/biodic/EImAlgues.html
Perifíton
Zooplâncton
Índice da Comunidade Zooplanctônica - Reservatórios
(ICZRES)
> 74
PÉSSIMA
RUIM
RUIM
RUIM
RUIM
REGULAR
REGULAR
REGULAR
REGULAR
REGULAR
BOA
REGULAR
REGULAR
BOA
BOA
BOA
BOA
BOA
BOA
BOA
IETC lo ro fila a
74
54
44
24
0
0,5
1,0
NCal/NCyc
2,0
> 2,0
Para a utilização direta da matriz ICZRES, há necessidade da presença dos
3 principais grupos zooplantônicos (Rotíferos, Copépodes e Cladóceros). Na
ausência de Calanóides, empregar NCal/NCyc < 0,5; na ausência de Rotíferos
ou Cladóceros, atribuir RUIM e, na ausência de Ciclopóides, atribuir PÉSSIMA.
PEIXES
1. Riqueza e dominância de espécies nativas.
2. Presença de espécies exóticas.
Bioacumulação.
COMUNIDADE BENTÔNICA
SISTEMA MULTIMÉTRICO :
•
1. Riqueza (S) : a soma das categorias taxonômicas encontradas na amostra.
•
2. Dominância (DOM) : o maior valor de abundância relativa na amostra.
•
3. Índice de Diversidade de Shannon-Wiener (H’)
•
4. Índice de Comparação Seqüencial (ICS)
•
5. Razão Tubificidae sem queta capilar/total de Oligochaeta (T/O)
•
6. Razão Tanytarsini/Chironomidae (Tt/Chi)
•
7. Riqueza de taxa sensíveis (Ssens), em que foram considerados sensíveis
as famílias de Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera e o gênero Stempellina de
Chironomidae-Tanytarsini em rios e as famílias de Ephemeroptera, Odonata,
Trichoptera e o gênero Stempellina de Chironomidae-Tanytarsini em reservatórios.
COMUNIDADE BENTÔNICA
SISTEMA MULTIMÉTRICO
Diferenciação entre os Índices em Rios e Reservatórios
(profundal e sublitoral).
Ex: Índice da Comunidade Bentônica aplicado no Atibaia
O resultado final equivale à média aritmética do resultado dos 3 índices.
Uma classificação PÉSSIMA poderia ser considerada na situação azóica.
Boa Qualidade
Qualidade Ruim
Deformidade em mento de Chironomus
Normal
Mais
“gap”
Qualidade dos sedimentos
Diagnóstico
Substância
a
química
Ótimo
<TEL
Bom
Regular
Toxicidade
Deformidade
Comunidade
Teste de AMES
Hyalella azteca
(%)
bentônica
≤3
ICB = 1
não detectado
Não tóxico
<50 revertentes
≥TEL e ≤PEL
Ruim
Péssimo
Mutagenicidade
>50 e <500 revertentes
ICB = 2
Efeito subletal, redução no crescimento
>3 e ≤6c
>500 e 5000 revertentes/g Efeito agudo, mortalidade inferior a 50%
>PEL
>5000 revertentes/g
b
Efeito agudo, mortalidade maior ou igual a 50%
ICB = 3
ICB = 4
>6
ICB = 5
a= segundo os valores guias estabelecidos pelo CCME (1999)
b= ICB Índice da Comunidade Bentônica
c= considerou-se regular também quando o número de larvas analisado foi menor que o ideal (maior ou igual a 100), mas a
freqüência de efeito superou 6%
Qualidade dos sedimentos
Níveis de Estresse
Bioquímico
Fisiológico Histológico Indivíduo População Comunidade Ecossistema
Integridade de
DNA
Atividade
enzimática
Necrose de
tecidos
Metabólitos
biliares
Nível de
cortisona
Enzimas
antioxidantes
Triglicerídeos
Lesões feitas
por parasitas
Proteínas de
Estresse
Hormônios
Tumores
Diversidade de
Taxa de
Crescimento Abundância
espécies
decomposição
(esp. sensíveis)
Distribuição
etária e de
tamanho
Dominância
Produtividade
Lesões
Razão sexual
Estabilidade
Quantidade de
nutrientes
Anomalias
Reprodução
Estrutura
trófica
Exportação de
matéria
Agregados de Conteúdo de
macrófagos
Lipídeos
Vegetação ripária
30
6
25
5
20
4
15
3
10
2
5
1
0
0
m
7
MD
Ponto1
ME
MD
Ponto2
ME
MD
ME
Ponto3
MD
Ponto4
Altura do dossel
ME
MD
ME
Ponto5
Largura da APP
MD
ME
Ponto6
Serapilheira
MD
Ponto7
ME
MD
Ponto8
ME
cm
35
RESULTADOS
IQA
1
IVA
BENTOS1
REGULAR REGULAR
PERIFÍTON2
Galho
Folha
BOA
BOA
PEIXES3
HABITAT5
MD
ME
PÉSSIMA
ÓTIMA
RUIM
REGULAR
1
BOA
2
BOA
RUIM
BOA
BOA
BOA
PÉSSIMA
RUIM
REGULAR
REGULAR
3
BOA
RUIM
BOA
BOA
BOA
REGULAR
ÓTIMA
RUIM
REGULAR
4
BOA
RUIM
ÓTIMA
RUIM
RUIM
PÉSSIMA
REGULAR
RUIM
REGULAR
5
BOA
RUIM
BOA
RUIM
BOA
REGULAR
REGULAR
6
BOA
ÓTIMA
REGULAR REGULAR
RUIM
BOA
REGULAR
7
BOA
ÓTIMA
REGULAR
REGULAR REGULAR
REGULAR
REGULAR
REGULAR
8
BOA
REGULAR
RUIM
REGULAR REGULAR REGULAR
REGULAR
REGULAR
REGULAR
BOA
REGULAR PÉSSIMA
BOA
REGULAR
conforme índice multimétrico para margem deposicional
conforme número de classes presentes
3
conforme presença de espécie exótica e riqueza de espécies
4
conforme parâmetros mencionados no item 3.1.3.
5
conforme resultado das fichas Avaliação do Habitat
2
VEGETAÇÃO4
CONCLUSÕES
•
1. Vantagens da Análise Integrada
•
2. Presença de impactos antrópicos, mesmo em regiões de cabeceira:
– Trutário - Nutrientes e espécie exótica
– Toxicidade
•
3 Importância da Mata Ciliar na Qualidade Ambiental
EDUCAÇÃO AMBIENTAL
Museu de História Natural da Carolina do Norte - EUA
OBJETIVOS DO SEMINÁRIO
• Metodologias de Biomonitoramento :
– Levantar subsídios para o Projeto de avaliação
da comunidade bentônica proposto;
– Discutir o uso de outras comunidades aquática;
– Discutir a integração com os dados da
vegetação.
• Difusão de Conhecimento :
– Discutir metodologias de divulgação e
abrangência da educação ambiental no Projeto.