AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DE DIFERENTES TIPOS DE
SUBSTRATOS NA ESTRUTURA DAS COMUNIDADES DE
MACROINVERTEBRADOS AQUÁTICOS EM
CORREDEIRAS E REMANSOS DE TRIBUTÁRIOS DO
BAIXO CURSO DO RIO PARANAÍBA – ESTADOS DE GOIÁS
E DE MATO GROSSO DO SUL - BRASIL
________________________________________________________________
i
ii
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
Reitor
João Luiz Martins
Vice-Reitor
Antenor Barbosa Júnior
Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação
André Barros Cota
ESCOLA DE MINAS
Diretor
José Geraldo Arantes de Azevedo
Vice-Diretor
Wilson Trigueiro de Souza
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Chefe
Issamu Endo
iii
EVOLUÇÃO CRUSTAL E RECURSOS NATURAIS
iv
CONTRIBUIÇÕES ÀS CIÊNCIAS DA TERRA- SÉRIE M. VOL 302
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO- M69
AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DE DIFERENTES TIPOS DE
SUBSTRATOS NA ESTRUTURA DAS COMUNIDADES DE
MACROINVERTEBRADOS AQUÁTICOS EM
CORREDEIRAS E REMANSOS DE TRIBUTÁRIOS DO
BAIXO CURSO DO RIO PARANAÍBA – ESTADOS DE GOIÁS
E DE MATO GROSSO DO SUL - BRASIL.
Fabiano Alcísio e Silva
Orientadora
Mariangela Garcia Praça Leite
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais do
Departamento de Geologia da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto como requisito
parcial à obtenção do Título de Mestre em Ciências Naturais, Área de Concentração: Geologia
Ambiental e Conservação de Recursos Naturais.
OURO PRETO
2012
v
Universidade Federal de Ouro Preto – http://www.ufop.br
Escola de Minas - http://www.em.ufop.br
Departamento de Geologia - http://www.degeo.ufop.br
Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais
Campus Morro do Cruzeiro s/n - Bauxita
35.400-000 Ouro Preto, Minas Gerais
Tel. (31) 3559-1600, Fax: (31) 3559-1606 e-mail: [email protected]
Os direitos de tradução e reprodução reservados.
Nenhuma parte desta publicação poderá ser gravada, armazenada em sistemas eletrônicos, fotocopiada
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direito autoral.
ISSN
Depósito Legal na Biblioteca Nacional
Edição 1ª
Catalogação elaborada pela Biblioteca Prof. Luciano Jacques de Moraes do
Sistema de Bibliotecas e Informação - SISBIN - Universidade Federal de Ouro Preto
M917a Silva, Fabiano Alcísio.
Avaliação da Influência de Diferentes Tipos de Substratos na Estrutura das
Comunidades de Macroinvertebrados Aquáticos em Corredeiras e Remansos de
Tributários do Baixo Curso do Rio Paranaíba – Estados de Goiás e de Mato Grosso do
Sul - Brasil.[manuscrito] / Fabiano Alcísio e Silva - 2012.
xv, 95f. : il. Color, mapas. (Contribuições às ciências da terra, v. 302, M. 69)
ISSN: 85-230-0108-6
Orientadora: Profª Drª Mariangela Garcia Praça Leite.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de
Minas. Departamento de Geologia.
Área de concentração: Geologia Ambiental e Conservação de Recursos Naturais.
1. Geoquímica - Teses. 2. Substratos - Teses. 3. Materiais granulados - Teses.
4. Água – Teses. I. Universidade Federal de Ouro Preto. II. Título.
CDU: 550.7
Catalogação: [email protected]
Catalogação: [email protected]
vi
Dedico esta dissertação aos meus pais, José Alcísio da Silva (in memorian) e Aparecida Santos e
Silva. Com sabedoria, bom senso e dedicação me deram a oportunidade de estudar, e me inspiraram a
seguir com meus sonhos. Seguraram minha mão e ampararam nos momentos em que precisei. Meus
exemplos de vida.
vii
viii
Agradecimentos
Agradeço a Deus, que me proporcionou uma vida repleta de sonhos, grandes amigos e de uma
Família linda. Meus pais e irmãs que sempre confiaram em minhas decisões e me apoiaram em todos
os momentos.
Maria Paula, que assim como eu, ao longo deste trabalho passou por grandes adversidades
impostas pela vida, mas sempre me motivou a continuar o trabalho. Adversidades que apesar de
chegarem acompanhadas de muito sofrimento, também nos fez conhecer a força inevitável da natureza
e das limitações da vida.
Mônica Campos que além de grande amiga foi parceira de momentos importantes deste
trabalho, me ensinou a fazer campo, taxonomia, escrever relatórios e ter longas discussões e risadas; à
Helena Ferreira que com toda sua humildade, sabedoria, experiência e carinho, me iluminou pelos
caminhos da estatística. Ao Riccardo Mugnai, que me impulsionou e me deu a energia necessária pra
conseguir finalizar esta dissertação. Aos amigos do CBEIH, em especial a galera do modelamento e ao
Newton, que literalmente trabalhou comigo no fechamento desta dissertação.
Aos agentes financiadores; CAPES pela bolsa de estudos concedida; ao CETEC pela estrutura
laboratorial e de campo, instituição que me acolheu e se tornou a principal escola de minha formação
profissional; em especial aos colegas do SAA, SAT, SAM e STQ; à CEMIG pelos recursos financeiros
concedidos através dos projetos P&Ds, que pelas mãos da Maria Edith, Marcela, Hélen, Fabiana e
Andréia possibilitaram e ainda possibilitam projetos inovadores e multidisciplinares.
Aos professores, Paulo de Tarso, Henrique Paprocki, Alois Schäfer, Claudio Lana, Mariangela
Garcia, Sérvio Pontes e Paulo De Marco, que além de boas aulas, me proporcionaram novas ideias e
questionamentos. Agradecimento especial à professora Mariangela Garcia, que me acolheu na
concretização da dissertação.
Aos colegas da UFOP, Gabriel, Silvia, Luciano, Tinha, Claudio, Gisele, Ellen, que além de
proporcionarem boas discussões acadêmicas, me fizeram conhecer outra Ouro Preto, com boas
músicas, restaurantes e algumas festas; às repúblicas Santuário e Kome Keto, que me acolheram.
Aos amigos Aninha, João e Dudu, que dividiram parte da minha vivência em Ouro Preto,
apoiaram e tornaram meus dias mais legais. Aos meus primos, tios, tias e amigos de Betim e da Puc,
que juntos formam a Família linda e gigante que tenho. O limite de apenas uma página me impede de
colocar o nome de todos. Em algum momento eles ouviram meus lamentos, histórias e ideias sobre o
mestrado. À Daniela, que nos últimos dias deste trabalho apareceu em minha vida e teve muita
paciência com minha ansiedade e muito carinho com meu desespero.
Agradeço a música, que foi grande companheira ao longo desta dissertação.
ix
x
Sumário
AGRADECIMENTOS ----------------------------------------------------------------------------------------- IX
SUMÁRIO ------------------------------------------------------------------------------------------------------- XI
LISTA DE FIGURAS ----------------------------------------------------------------------------------------- XV
LISTA DE TABELAS --------------------------------------------------------------------------------------- XIX
RESUMO ------------------------------------------------------------------------------------------------------- XXI
ABSTRACT--------------------------------------------------------------------------------------------------XXIII
CAPÍTULO 1 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1
INTRODUÇÃO --------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
1.1 – INTRODUÇÃO -------------------------------------------------------------------------------------------- 1
1.1.1 – Recursos Hídricos e Conservação ------------------------------------------------------------1
1.1.2 – Macroinvertebrados Aquáticos ---------------------------------------------------------------2
1.3 – INFLUÊNCIAS DO SUBSTRATO E ENERGIA CINÉTICA DAS ÁGUAS SOBRE AS
COMUNIDADES DE MACROINVERTEBRADOS AQUÁTICOS ----------------------------------4
1.3.1 – Substratos ----------------------------------------------------------------------------------------- 5
1.3.2 – Geomorfologia - Remansos e Corredeiras --------------------------------------------------6
1.4 – OBJETIVOS DA PESQUISA --------------------------------------------------------------------------- 7
1.4.1 – Objetivo Geral ----------------------------------------------------------------------------------- 7
1.4.2 – Objetivos Específicos: -------------------------------------------------------------------------- 7
1.4.3 – Metas----------------------------------------------------------------------------------------------- 7
1.5 – HIPÓTESES E VARIÁVEIS ---------------------------------------------------------------------------- 7
1.6 – JUSTIFICATIVAS E RELEVÂNCIA DO PROJETO ---------------------------------------------8
CAPÍTULO 2 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 11
ÁREA DE ESTUDO-------------------------------------------------------------------------------------------- 11
2.1 – INTRODUÇÃO ------------------------------------------------------------------------------------------ 11
2.2 – CONTEXTO GEOLÓGICO--------------------------------------------------------------------------- 12
2.2.1 Valor Geoeconômico da região --------------------------------------------------------------- 17
2.3 – TRECHOS DE RIOS ANALISADOS -------------------------------------------------------------- 18
2.3.1 – Localização e vias de acesso ---------------------------------------------------------------- 18
2.3.2 – Ecogeomorfologia dos trechos de rios estudados --------------------------------------- 18
2.3.2.1 – Rio Claro ----------------------------------------------------------------------------- 18
2.3.2.3 – Rio Verde ----------------------------------------------------------------------------- 20
2.3.2.4 – Rio Barreiro -------------------------------------------------------------------------- 21
CAPÍTULO 3 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 23
METODOLOGIA ---------------------------------------------------------------------------------------------- 23
3.1 – AMOSTRAGEM ---------------------------------------------------------------------------------------- 23
xi
3.1.1 – Seleção dos sítios amostrais nos diferentes segmentos dos rios estudados nesta
pesquisa --------------------------------------------------------------------------------------------------- 23
3.1.2 – Frequência amostral--------------------------------------------------------------------------- 24
3.1.3 – Coleta dos substratos ------------------------------------------------------------------------- 26
3.1.4 – Coleta dos organismos------------------------------------------------------------------------ 26
3.2 – ANÁLISES LABORATORIAIS --------------------------------------------------------------------- 28
3.2.1 – Análise sedimentológica e mineralógica. ------------------------------------------------- 28
3.2.2 – Análise da composição dos substratos dos rios pesquisados. --------------------------------- 30
3.2.3 – Análise dos macroinvertebrados------------------------------------------------------------ 31
3.2.4 – Análises Físico-químicas -------------------------------------------------------------------- 32
3.3 – ANÁLISE ECOMORFOLÓGICA ------------------------------------------------------------------- 33
3.4 – ANÁLISES ESTATÍSTICAS DOS DADOS ------------------------------------------------------ 35
CAPÍTULO 4 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 37
RESULTADOS -------------------------------------------------------------------------------------------------- 37
4.1 – AVALIAÇAO ECOMORFOLÓGICA DAS ESTAÇOES AMOSTRAIS ------------------- 37
4.2 – ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA DA ÁGUA -------------------------------------------------------- 40
4.2.1 – Temperatura da Água ------------------------------------------------------------------------- 41
4.2.1.1 – Temperatura da Água entre estações -------------------------------------------- 41
4.2.1.2 – Temperatura da Água entre rios-------------------------------------------------- 42
4.2.1.3 – Temperatura da Água entre feições hidrogeomorfológicas de rio--------- 43
4.2.2 – Oxigênio Dissolvido - OD ------------------------------------------------------------------- 44
4.2.2.1 – Oxigênio Dissolvido entre estações amostrais -------------------------------- 44
4.2.2.2 – Oxigênio Dissolvido entre rios --------------------------------------------------- 45
4.2.2.3 – Oxigênio Dissolvido entre Feições Hidrogeomorfológicas do Rio ------- 46
4.2.3 – Potencial Hidrogeniônico - pH ------------------------------------------------------------- 47
4.2.3.1 – pH entre estações ------------------------------------------------------------------- 47
4.2.3.2 – pH entre rios ------------------------------------------------------------------------- 48
4.2.3.3 – pH entre feições hidrogeomorfológicas do rio -------------------------------- 49
4.2.4 – Condutividade Elétrica ----------------------------------------------------------------------- 50
4.2.4.1 – Condutividade Elétrica entre feições hidrogeomorfológicas do rio ------- 51
4.2.5 – Turbidez ----------------------------------------------------------------------------------------- 52
4.2.5.1 – Turbidez entre estações ------------------------------------------------------------ 52
4.2.5.2 – Turbidez entre feições hidrogeomorfológicas do rio------------------------- 53
4.3 – SEDIMENTOS ------------------------------------------------------------------------------------------- 53
4.3.1 – Granulometria em laboratório--------------------------------------------------------------- 53
4.3.2 – Análise da composição dos substratos dos rios pesquisados-------------------------- 56
4.3.3 – Análise da Composição do Sedimento ---------------------------------------------------- 64
4.4 – MACROINVERTEBRADOS ------------------------------------------------------------------------- 68
xii
4.4.1 – Riqueza de Famílias--------------------------------------------------------------------------- 73
4.4.1.1 – Número de Famílias entre estações---------------------------------------------- 73
4.4.1.2 – Número de Famílias de macroinvertebrados entre rios. --------------------- 74
4.4.1.3 – Número de Famílias de macroinvertebrados entre as feições
hidrogeomorfológicas. ------------------------------------------------------------------------- 75
4.4.2 – Índices Biológicos ----------------------------------------------------------------------------- 76
4.5 – FAMÍLIAS DE MACROINVERTEBRADOS EXCLUSIVAS DE DISTINTAS FEIÇÕES
HIDROGEOMORFOLÓGICAS DE RIOS --------------------------------------------------------------- 78
4.6 – ANÁLISE MULTIVARIADA DOS PARÂMETROS AMOSTRADOS -------------------- 85
DISCUSSÃO ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 89
REFERÊNCIAS ----------------------------------------------------------------------------------------------- 101
ANEXOS -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 109
FICHA DE APROVAÇÃO ---------------------------------------------------------------------------------- 113
xiii
xiv
Lista de Figuras
Figura 2.1 - Mapa de localização da área de estudo. ------------------------------------------------------------- 12
Figura 2.2 - Carta Estratigráfica da Bacia do Paraná – Desenvolvida por Milani (1997) e adaptada por
Bizzi et al. (2001) Fonte: CPRM. ------------------------------------------------------------------------------- 14
Figura 2.3 - Imagem tratada a partir do Mapa Geológico do estado de Goiás produzido pela CPRM.
Em detalhe os rios Claro e Verde – Fonte: CPRM (Lacerda Filho et al. 1999). ----------------------- 15
Figura 2.4 - Imagem tratada a partir do Mapa Geológico do estado de Mato Grosso do Sul produzido
pela CPRM. Em detalhe o rio Barreiro. Fonte: CPRM (Lacerda Filho et al. 1999). ------------------ 16
Figura 2.5 - Cachoeira de Itaguaçú no trecho em estudo do rio Claro. --------------------------------------- 19
Figura 2.6 - Trecho do rio Claro a jusante da cachoeira de Itaguaçú.----------------------------------------- 19
Figura 2.7 - Cachoeira da Garganta no trecho em estudo do rio Verde.-------------------------------------- 20
Figura 2.8 - Trecho do rio Verde a jusante da cachoeira da Garganta. --------------------------------------- 20
Figura 2.9 - Imagem de satélite retirada do Rio Barreiro no trecho em estudo. Fonte:
www.googleearth.com. -------------------------------------------------------------------------------------------- 21
Figura 2.10 - Trecho em estudo do rio Barreiro. ------------------------------------------------------------------ 21
Figura 3.1 - Mapa com as estações amostrais dos rios Claro, Verde e Barreiro. --------------------------- 25
Figura 3.2 - Exemplo de procedimento de coleta de sedimento para análise granulométrica e
mineralógica. Coleta realizada na estação BA2r. ------------------------------------------------------------ 26
Figura 3.3 - Exemplo da utilização do amostrador surber para coleta de macroinvertebrados em
ambientes de corredeiras. ----------------------------------------------------------------------------------------- 27
Figura 3.4 - Exemplo de coleta de macroinvertebrados em ambientes de remanso com auxílio da
Draga de Eckman e Corer. --------------------------------------------------------------------------------------- 27
Figura 3.5 - Secagem das amostras de sedimento em estufas no Setor de Recursos da Água do Cetec.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29
Figura 3.6 - Estufas utilizadas para secagem das amostras de sedimentos no Setor de Recursos da
Água do Cetec.------------------------------------------------------------------------------------------------------ 29
Figura 3.7 - Quarteamento das amostras de sedimento no laboratório de sedimentologia do
DEGEO/UFOP. ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 30
Figura 3.8 - Conjunto de peneiras em agitador mecânico da marca W.S Tyler modelo RX-29 para
peneiramento das amostras sedimentológicas do Setor de Recursos da Água do CETEC. ---------- 30
Figura 3.9 – Exemplo de afloramentos rochosos, e presença de sedimentos nas reentrâncias das rochas
na estação VE2c. --------------------------------------------------------------------------------------------------- 31
Figura 3.10 – Afloramentos rochosos na estação VE2c. -------------------------------------------------------- 31
Figura 3.11 – Afloramentos rochosos, matacões e calhaus presentes na estação BA1c. ------------------ 31
Figura 3.12 – Estação CL1c de geomorfologia corredeira, detalhe dos afloramentos rochosos presentes
na estação. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31
Figura 3.13 - Procedimento de triagem das amostras biológicas sob estereomicroscopia realizado no
laboratório de Hidrologia do Setor de Recursos da Água do CETEC/MG.----------------------------- 32
Figura 3.14 – Organismos armazenados em frascos de vidro após o procedimento de triagem. -------- 32
xv
Figura 3.15 – Identificação taxonômica das amostras biológicas sob estereomicroscopia no laboratório
de Hidrologia do Setor de Recursos da Água do CETEC/MG. ------------------------------------------- 32
Figura 3.16 – Exemplares após o procedimento de identificação sendo depositados na coleção de
referência do CETEC/MG. --------------------------------------------------------------------------------------- 32
Figura 3.17 - Análise de variáveis físico-químicas utilizando-se sonda multiparâmetros da marca
Hack. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 33
Figura 3.18 - Preenchimento de protocolo de avaliação rápida para caracterização ecomorfológica das
estações. Estação amostral VE1. -------------------------------------------------------------------------------- 34
Figura 4.1 - Score Ambiental obtidos a partir da Avaliação Ecomorfológica das Estações Amostrais. 39
Figura 4.2 - Teste t de student comparando o Score ambiental das feições corredeiras e remansos
obtidos a partir da Avaliação Ecomorfológica de todas as estações amostrais (t para variâncias
separadas=4,726; gl=16,181; p=<0,001).---------------------------------------------------------------------- 40
Figura 4.3 - Análise de Variância da temperatura da água (°C) entre as estações amostrais (F7,16=0,341,
p=0,922). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42
Figura 4.4 - Análise de Variância da temperatura da água (°C) nas estações amostrais (F2, 21=1,289,
p=0,296). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43
Figura 4.5 - Teste t de student comparando a temperatura da água (°C) nas feições de rios corredeiras e
remansos (t= -0,027; gl=22; p=0,785). ------------------------------------------------------------------------ 44
Figura 4.6 – Análise de Variância do Oxigênio Dissolvido (mg/L) nas estações amostrais (F7, 16=5,966,
p=0,001). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 45
Figura 4.7 - Análise de Variância do Oxigênio Dissolvido (mg/L) nos rios amostrados (F2, 21=20,964,
p<0,001). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 46
Figura 4.8 - Teste t de student comparando o Oxigênio Dissolvido (mg/L) das feições corredeiras e
remansos (t=0,176; gl=22; p=0,861). -------------------------------------------------------------------------- 47
Figura 4.9 – Análise de Variância do pH entre as estações amostrais (F7, 16=0,355, p=0,915). ---------- 48
Figura 4.10 – Análise de Variância do pH entre os rios amostrados (F 2, 21=0,923, p=0,412).----------- 49
Figura 4.11 - Teste t de student comparando pH nas feições de rios, corredeiras e remansos (t=0,025;
gl=22; p=0,098). ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 49
Figura 4.12 - Análise de Kruskal-Wallis da Variação da condutividade elétrica da água entre as
estações amostrais H (7, N= 24) =21,417 p =0,003. -------------------------------------------------------- 50
Figura 4.13 - Teste t de student verificando diferença nos valores de condutividade elétrica (µS/cm)
entre as feições de rio, corredeiras e remansos (t=1,218; gl=22; p=0,235). ---------------------------- 51
Figura 4.14 - Análise de Kruskal-Wallis da variação de turbidez (NTU) entre as estações amostrais H
(7, N= 24) =19,297 p =0,007. ------------------------------------------------------------------------------------ 52
Figura 4.15 - Teste t de student comparando valores de Turbidez (NTU) nas feições de rios,
corredeiras e remansos (t=1,115; gl=22; p=0,276). --------------------------------------------------------- 53
Figura 4.16 - Análise de Kruskal-Wallis da variação da composição do substrato na fração “Areia
Muito Grossa” entre os rios amostrados H(2, N= 24) =16,650; p = <0,001. --------------------------- 58
Figura 4.17 - Análise de Kruskal-Wallis da variação da granulometria do substrato na fração “Areia
Média” H(2, N= 24) = 6,302; p = 0,042. ---------------------------------------------------------------------- 59
Figura 4.18 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica Substrato Rochoso e
Matacões entre as feições de rio, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=6,733;
gl=11,000; p=<0,001). -------------------------------------------------------------------------------------------- 60
xvi
Figura 4.19 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Muito Grossa”
entre as feições dos rios, corredeiras e remansos (t=0,940; gl=22; p=0,357). ------------------------- 61
Figura 4.20 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Grossa”, entre
as feições dos rios, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=0,742; gl=15,664;
p=0,468). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 61
Figura 4.21 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Média” entre as
feições dos rios, corredeiras e remansos (t=-1,769; gl=22; p=0,090). ----------------------------------- 62
Figura 4.22 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Fina” entre as
feições dos rios, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=-7,852; gl=11,334; p=<001).
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 63
Figura 4.23 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Muito Fina”
entre as feições dos rios, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=-5,370; gl=11,168;
p=<0,001). ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 63
Figura 4.24 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica Silte Argila entre as
feições de rio, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=-4,459; gl=11,750; p=<0,001).
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 64
Figura 4.25 – Composição das amostras de sedimento das estações do rio Claro. ------------------------- 66
Figura 4.26 – Composição das amostras de sedimento das estações do rio Verde. ------------------------ 67
Figura 4.27 - Composição das amostras de sedimento das estações do rio Barreiro. ---------------------- 67
Figura 4.28 - Porcentagem dos grupos taxonômicos presentes em todas as estações amostrais. -------- 71
Figura 4.29 - Porcentagem dos grupos taxonômicos presentes nas estações de feição corredeira. ----- 72
Figura 4.30 - Porcentagem dos grupos taxonômicos presentes nas estações de feição corredeira. ----- 73
Figura 4.31 - Análise de Variância da Riqueza de Família de Macroinvertebrados nas Estações
Amostrais (F 7, 16=5,390, p=0,002). ----------------------------------------------------------------------------- 74
Figura 4.32 - Análise de Variância do Número de Famílias de Macroinvertebrados entre os Rios
Amostrados (F 2, 21=0,104, p=0,900). ------------------------------------------------------------------------ 75
Figura 4.33 - Teste t de student avaliando a diferença do Número de Famílias de Macroinvertebrados
entre as Feições de rios, Corredeiras e Remansos (t=5,933; gl=22; p=<0,01). ------------------------ 76
Figura 4.34 - Teste t de student comparando o índice hidrobiológico BMWP entre as Feições
Corredeiras e Remansos (t=6,454; gl=22; p=<0,01). ------------------------------------------------------- 77
Figura 4.35 - Teste t de student comparando o índice hidrobiológico ASPT, entre as feições
corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=-4,219; gl=11,972; p=0,01).-------------------- 78
Figura 4.36 – Organismo da Família Empididae com 5 mm de comprimento. ----------------------------- 81
Figura 4.37 – Exemplar da Família Simulidae com 10 mm de comprimento. ------------------------------ 81
Figura 4.38 – Exemplar da Família Baetidae, com 6 mm de comprimento. --------------------------------- 82
Figura 4.39 – Exemplar da Família Leptophlebiidae, com 9 mm de comprimento. ----------------------- 82
Figura 4.40 – Exemplar da Família Leptohyphidae com 6 mm de comprimento.-------------------------- 83
Figura 4.41 – Exemplar da Família Hydropschidae com 17 mm de comprimento. ------------------------ 83
Figura 4.42 – Exemplar da Família Philopotamidae com 13 mm de comprimento. ----------------------- 84
Figura 4.43 – Exemplar da Família Naucoridae com 10 mm de comprimento. ---------------------------- 84
Figura 4.44 – Exemplares da Família Pyralidae 15 mm de comprimento.----------------------------------- 84
Figura 4.45 – Exemplar da Família Perlidae com 20 mm de comprimento.--------------------------------- 84
xvii
Figura 4.46 - Análise de Componente Principal (PCA), entre as variáveis analisadas. ------------------- 85
Figura 4.47 - Análise de Cluster das variáveis físico-químicas da água, composição do substrato,
avaliação de qualidade de hábitat e riqueza de Famílias de macroinvertebrados. --------------------- 87
Figura 4.48 - Análise de Cluster entre as estações amostrais utilizando a Composição do Substrato,
Avaliação Ecomorfológica e Riqueza de Famílias de Macroinvertebrados.---------------------------- 88
xviii
Lista de Quadros e Tabelas
Tabela 3.1 - Identificação das estações amostrais ---------------------------------------------------------------- 24
Tabela 3.2 - Número de amostras coletadas durante a primeira campanha de campo (Setembro de
2006) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 27
Tabela 3.3 - Número de amostras coletadas durante a segunda campanha de campo (Setembro de
2007) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 28
Tabela 3.4 - Número de amostras coletadas durante a terceira campanha de campo (Outubro de 2007)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 28
Tabela 3.5 - Parâmetros avaliados no procedimento de avaliação ecomorfológica das estações
amostrais proposto por Ferreira & Castro (2005). ----------------------------------------------------------- 34
Tabela 4.1 - Resultados dos parâmetros físico–químicos da água em cada estação amostral ao longo
das três coletas de campo. ---------------------------------------------------------------------------------------- 38
Tabela 4.2 - Resultados dos parâmetros físico–químicos da água em cada estação amostral ao longo
das três coletas de campo. ---------------------------------------------------------------------------------------- 41
Quadro 4.1 – Valores máximos e mínimos de temperatura nos rios analisados. --------------------------- 42
Quadro 4.2 – Valores máximos e mínimos de oxigênio dissolvido nos rios analisados.------------------ 45
Quadro 4.3 – Valores máximos e mínimos de pH nos rios analisados.--------------------------------------- 48
Quadro 4.4 – Valores máximos e mínimos de condutividade elétrica nos rios analisados. -------------- 50
Quadro 4.5 – Valores máximos e mínimos de turbidez nos rios analisados. -------------------------------- 52
Tabela 4.3 - Porcentagem das frações granulométricas observadas em todas as estações amostrais --- 55
Tabela 4.4 - Análise granulométrica adaptada, contemplando os substratos rochosos e matacões
(valores em porcentagem). --------------------------------------------------------------------------------------- 57
Tabela 4.5 - Porcentagem dos componentes dos sedimentos observados nas estações amostrais ------ 65
Tabela 4.6 - Número de indivíduos de macroinvertebrados coletados e identificados nos diferentes rios
e feições de rio ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 68
Tabela 4.7 - Macroinvertebrados identificados nas diferentes estações amostrais ------------------------- 68
Tabela 4.8 - Análise multivariada de Mann Whitney avaliando os grupos de macroinvertebrados
encontrados preferencialmente em feições de corredeiras ou de remansos ----------------------------- 79
Tabela 4.9 - Eigenvalue do teste de PCA aplicado --------------------------------------------------------------- 86
Tabela 4.10 - Resultado do teste de PCA para as variáveis composição do substrato, Riqueza de
Famílias, variáveis físico-químicas e Avaliação Ecomorfológica. biológicas-------------------------- 86
xix
xx
Resumo
Os macroinvertebrados além de serem uma excelente ferramenta para o biomonitoramento da
qualidade da água possuem grande importância ecológica. Em um corpo hídrico, eles são o elo entre
os recursos basais e os peixes, além do fato de apresentarem grande diversidade e estarem presentes
em vários tipos de hábitats aquáticos (Hynes 1970, Allan 1995). Em geral, estudos de ambientes
dulciaquicolas atribuem, quase que exclusivamente, o estresse ambiental refletido na comunidade de
organismos às modificações das características físico-químicas da água. No entanto, existem
evidências sobre a importância da natureza do substrato para determinação da diversidade e
abundância da biota aquática, considerando-se que os organismos apresentam uma distinção na
preferência de substrato (Allan 1995, Buss et al. 2004, Costa & Melo 2008). As variações na
velocidade da correnteza influenciam na distribuição do alimento, remoção de nutrientes e
disponibilidade de microhábitat, consequentemente podem contribuir na variação da diversidade
desses organismos (Merritt et al. 1984, Allan 1995). Este trabalho considerou como hipótese que, os
tipos de substratos em ambientes tropicais de geomorfologias diferentes, exercem importante
influência nas comunidades de macroinvertebrados, assim como algumas variáveis físico-químicas
como (temperatura, oxigênio dissolvido, pH, condutividade elétrica e turbidez). A região em estudo
está inserida na bacia sedimentar do Paraná, localizada na divisa dos estados de Goiás e Mato Grosso
do Sul. Devido a presença de grandes rios, essa região é utilizada pelo setor elétrico para a construção
de hidrelétricas e hidrovias. Para este estudo foram realizadas análises: físico-químicas da água;
granulométrica, mineralógica e petrográfica do substrato; avaliação ecomorfológica das estações
amostrais e biológica, da fauna de macroinvertebrados, nos diferentes rios pesquisados e nos trechos
com diferentes feições hidrogeológicas (corredeiras e remansos). Foram realizadas análises estatísticas
(Teste t de Student, Análise de Variância de Um Fator, Kruscal-Wallis, Análise de Cluster, Teste de
Mann Whitney e Análise de Componente Principal) para avaliação e discussão dos dados examinados.
Os resultados mostraram que a comunidade de macroinvertebrados variou mais entre as diferentes
feições hidrogeomorfológicas do que entre os rios amostrados. A riqueza de Famílias destes
organismos foi maior nas estações de corredeiras, sendo identificadas 10 Famílias distintas que
ocorrem preferencialmente ou exclusivamente nesta feição. A composição do substrato de fundo foi
apontada, pelas análises estatísticas, como a variável mais importante para explicar as diferenças da
constituição destas comunidades, indicando que substratos que apresentam afloramentos rochosos e
blocos de matacões e calhau estão correlacionados com a maior riqueza de Famílias de
macroinvertebrados, enquanto em substratos de sedimentos de granulometrias mais finas, esta
correlação se apresenta negativa. Desta forma concluímos que, a avaliação ecomorfológica e as feições
hidrogeomorfológicas distintas, se mostraram parâmetros importantes em estudos da composição da
fauna de macroinvertebrados aquáticos de ambientes dulciaquicolas em regiões tropicais.
xxi
xxii
Abstract
Benthic macroinvertebrates are an excellent tool for biomonitoring water quality but also have
a great ecological importance, being on the water body, the link between the basals resources and the
fishes, beyond their diversity and their presence in a variety of habitats (Hynes 1970, Allan 1995). In
general the environmental stress reflected in the community of organisms is attributed by studies of
fresh water, almost exclusively, to modifications of the water physicochemical characteristics.
However, there are evidences about the importance of the substrate’s composition for the
determination of diversity and abundance of aquatic biota, considering that organisms present a
distinction on the substrate preference (Allan 1995, Buss et al. 2004, Costa & Melo 2008). Water flow
speed variations affect food’s distribution, nutrients removal and microhabitat availability, therefore
they may contribute to variation in the diversity of these organisms (Merritt et al. 1984, Allan 1995).
This study has considered as a hypothesis that substrates types impacts on macroinvertebrates as
physicochemical variables such as temperature, dissolved oxygen, pH, electrical conductivity and
turbidity. The study area belongs to the Parana river sedimentary basin, it is on the border between the
states of Goias and Mato Grosso do Sul. Due to the presence of large rivers, this region is used by the
electricity sector for the construction of dams and waterways. For this study, physicochemical water
characteristics, mineralogical and granulometrical sediment characteristics, ecomorphological sample
stations characteristcs and the benthic macroinvertebrates fauna composition were evaluated. These
evaluations were done in several rivers in many differents hydrogeological features such as riffles and
pools. Statistical analyses for discussion of observed data were also done. Results showed that the
macroinvertebrates community had a higher variation in riffles and pools features than in sampled
rivers. The richness of macroinvertebrates Families was greater on riffles stations as ten of them were
identified sampled preferentially or exclusively on this kind of feature. The composition of the
substrate was pointed by the principal component analyses as the most important variable to explain
the variation between sample stations, indicating that larger substrate and the macroinvertebrates
Families richness are correlated, in thinners granulometric fractions this correlation is negative.
Thereby, composition of the substrate and ecomorphologic variations proved to be fundamental
parameters for benthic aquatic macroinvertebrates studies in tropic region fresh water enviroments.
xxiii
xxiv
Contribuições às Ciências da Terra
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
1.1 – INTRODUÇÃO
O presente estudo visa avaliar a influência da composição dos substratos de fundos de rios em
feições hidrogeomorfológicas de corredeiras e remansos, físico-química da água e ecomorfologia do
trecho em estudo, na estrutura das comunidades de macroinvertebrados, em tributários do baixo curso
do rio Paranaíba, nas divisas entre os estados de Goiás e Mato Grosso do Sul.
Os macroinvertebrados além de desempenharem importante papel ecológico nos ambientes
aquáticos, são úteis para o monitoramento ambiental. No entanto, a influência dos diferentes microhábitats presentes em rios e riachos, sobre estes organismos, ainda não é bem descrita na literatura, e
os protocolos de amostragens para rios tropicais são indefinidos.
Para este estudo foram realizadas coletas de organismos das comunidades de
macroinvertebrados em três diferentes rios nas feições hidrogeomorfológicas de corredeiras e
remansos. Além da caracterização dos substratos realizadas por meio de análises da composição
mineralógica, petrológica e granulométrica dos sedimentos e as características da ecomorfologia das
estações amostrais.
Este trabalho integra um projeto de pesquisa desenvolvido pela Fundação Centro Tecnológico
de Minas Gerais – CETEC/MG em parceria com a Companhia Energética de Minas Gerais - CEMIG,
que tem como um de seus objetivos avaliar o avanço, na bacia do rio Paranaíba, da espécie
Limnoperna fortunei (Dunker 1857), um molusco bivalve pertencente à Família Mitilidae,
popularmente conhecido como “mexilhão-dourado”. O mexilhão-dourado, além de ser um
macroinvertebrado bentônico, é uma espécie invasora, originária do sudeste asiático e tem causado
danos ambientais e econômicos em diversas bacias da América do Sul.
Como parte integrante do projeto acima citado, desenvolvido pelo CETEC/CEMIG, os
resultados deste estudo podem contribuir em ações de manejo e conservação de rios, além da
possibilidade de usá-lo como ferramenta para desenvolvimento de programas de avaliação de
qualidade de águas.
1.1.1 – Recursos Hídricos e Conservação
A água é essencial para qualquer forma de vida conhecida. Mesmo os organismos que
sobrevivem em ambientes muito secos necessitam dela. Além disso, ela é muito utilizada na indústria
e na agricultura, com demandas cada vez maiores. A humanidade depende de ecossistemas aquáticos
saudáveis para o fornecimento de água potável, alimentação e uma vasta gama de outros bens e
serviços (UNESCO 2006). A presença deste recurso em quantidade ou qualidade inadequado é fator
1
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
limitante ao crescimento econômico e social. A crescente pressão sobre os ecossistemas aquáticos
continentais resultam em sua degradação (Paul & Meyer 2001). Paralelamente cresce a demanda por
este elemento em todo o mundo. A humanidade do século XXI confronta-se com desafios inéditos
impostos pela sua escassez, como a poluição e degradação da qualidade deste recurso (Mokaya &
Mathooko 2004). Somente 3% da água do planeta estão disponíveis como água doce, sendo que
destes, 75% estão congelados nas calotas polares e 10% estão em aquíferos. Portanto, os riachos e os
rios contêm uma significativa importância no montante total (Tundisi 2003).
Atualmente o termo qualidade de água vem sendo substituído por qualidade ambiental. Cropp
& Gabric (2002) argumentam que o entendimento dos ecossistemas aquáticos é parte de uma rede que
interage os compartimentos terrestres e aquáticos. Valandro et al. (2003) salienta que esses fluxos
fornecem a informação dinâmica para a manutenção da saúde dos ecossistemas.
De acordo com Karr & Chu (1999) a habilidade do ser humano em proteger os recursos
biológicos está diretamente relacionada com a capacidade de identificar e prever os efeitos da ação
humana sobre os sistemas aquáticos e biológicos, e assim poder distinguir entre variações naturais e as
causadas pelas atividades humanas. Diante disso, observa-se a crescente necessidade de se avaliar e
monitorar alterações ambientais e seus efeitos sobre os recursos naturais.
1.1.2 – Macroinvertebrados Aquáticos
A composição e estrutura das comunidades biológicas refletem a integridade ecológica dos
ecossistemas onde se desenvolvem os efeitos dos diferentes agentes impactantes, e fornecem
informações sobre os ambientes onde se desenvolvem (Barbour et al. 1999). A compreensão dos
efeitos dos impactos e sustentabilidade dos ambientes aquáticos começa com o entendimento dos
fundamentos da ecologia destes hábitats (Towsend et al. 2006).
O uso de parâmetros biológicos para medir a qualidade da água se baseia nas respostas dos
organismos em relação às perturbações dos sistemas hídricos, sejam eles de origem antrópicas ou
naturais (Cairns Jr. et. al. 1993). Existem diversos indicadores biológicos de condições ecológicas de
ecossistemas aquáticos continentais, dentre eles, os mais utilizados têm sido os macroinvertebrados
bentônicos (Callisto et al. 2001, Bonada 2006).
O grupo chamado de macroinvertebrados aquáticos compreende uma grande diversidade de
espécies que são encontrados em hábitats dulciaquicolas sob diferentes condições ambientais, o que
consequentemente os torna extremamente úteis para monitorar a qualidade das águas continentais
(Cullen & Rudran 2003). Várias definições podem ser utilizadas para descrever o conjunto de
organismos chamado macroinvertebrados. Cummins (1975) define os macroinvertebrados aquáticos
como os organismos que são geralmente maiores que 0,5 mm, ou grandes o suficiente para serem
visualizados a olho nu. De acordo com Tachet et al. (1987), macroinvertebrados são aqueles cujo
tamanho, no final do estado larvar ou na fase imaginal, é raramente inferior a um milímetro. A
2
Contribuições às Ciências da Terra
Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos da América (United States Environmental
Protection Agency - EPA) define os macroinvertebrados como os organismos que são retidos em rede
de malha U.S. Standard n° 30 (0,595 mm = 21 malha/cm) (Weber 1973).
Em função do hábitat ocupado, os macroinvertebrados podem ser distinguidos em
planctônicos, nectônicos, pleustônicos e bentônicos. Os bentônicos, que são aqueles organismos que
vivem associados aos substratos ou subadjacentes, podendo ser distinguidos em epibentônicos, os que
vivem, pelo menos parte de sua vida na superfície ou nos primeiros centímetros do sedimento, e
endobentônicos, os que vivem em estratos mais profundos (Tachet et al. 1987).
A comunidade bentônica é caracterizada por habitar o substrato aquático, podendo estar na
superfície do sedimento ou dentro deste (Esteves 1998). Em geral, estão em uma posição intermediária
na cadeia alimentar, se alimentando de algas e micro-organismos, e tendo peixes e outros vertebrados
como principais predadores. Os macroinvertebrados aquáticos têm sido utilizados em programas de
monitoramento de previsão de impactos, e como instrumento de gestão e proteção da biodiversidade.
Algumas espécies de macroinvertebrados estão inseridas na lista vermelha de espécies ameaçadas de
extinção do estado de Minas Gerais, (Machado et al. 2008), enquanto outras são exóticas invasoras,
que têm causado enormes impactos econômicos e ecológicos. Um exemplo de macroinvertebrado
aquático exótico invasor é o mexilhão-dourado, citado anteriormente.
Os macroinvertebrados aquáticos possuem ciclos de vida longo, comparando-se com
organismos do plâncton, que em geral têm ciclos de vida em torno de horas, dias, e no máximo uma ou
duas semanas; enquanto os macroinvertebrados podem viver semanas, meses e mesmo alguns anos
(Rosenberg & Resh 1993). Vários são organismos de tamanho grande e de baixa mobilidade. Os
macroinvertebrados bentônicos diferem entre si em relação à poluição química e orgânica em seu
hábitat, desde organismos típicos de ambientes limpos ou de boa qualidade de águas (alguns
Ephemeroptera, Plecoptera e Trchoptera), passando por organismos tolerantes a certo grau de poluição
até resistentes a altas concentrações de poluentes como os Oligochaeta e alguns gêneros da Família
Chironomidae, (Goulart & Callisto 2003, Rosenberg & Resh 1993). Além disso, são de fácil
reconhecimento e com custo relativamente baixo para realização de amostragens.
Estes fatores em conjunto, fazem dos macroinvertebrados aquáticos organismos extremamente
úteis para monitorar a qualidade da água.
Além de ser uma excelente ferramenta para o biomonitoramento da qualidade da água, os
macroinvertebrados possuem uma grande importância ecológica, pois desempenham a função de elo
entre os recursos basais e os peixes, além do fato de apresentarem grande diversidade e estarem
presentes em vários tipos de hábitats (Hynes 1970, Allan 1995).
Comparado aos extensivos estudos de biodiversidade e ecologia dos rios temperados, os
nossos conhecimentos sobre os rios tropicais são muito limitados (Tomanova et al. 2006). Poucos
3
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
estudos têm sido realizados em ecossistemas tropicais visando o desenvolvimento de protocolos
regionais específicos de biomonitoramento. O entendimento sobre como avaliar e interpretar as
comunidades biológicas é ainda incipiente no Brasil (Baptista et al. 2007), sendo que os parâmetros
usados são frequentemente aqueles desenvolvidos em pesquisas de regiões temperadas (Marques &
Barbosa 2001).
Algumas pesquisas têm buscado entender a influência dos sedimentos de rios e riachos sobre
as comunidades de macroinvertebrados bentônicos, e consideram a composição granulométrica como
um dos principais fatores responsáveis pela estrutura e distribuição dessas comunidades em
ecossistemas aquáticos continentais (Ward 1992, Callisto & Esteves 1996, Gonçalves et al. 1998,
Silveira et al. 2006, Bonada et al. 2006).
Além disso, Statzner & Higler (1985) já consideravam que os padrões hidrogeomorfológicos e
as condições hidráulicas dos rios influenciavam na estrutura da maioria das comunidades
dulciaquicolas. A correnteza age sobre a composição do substrato, e assim influencia na composição
das populações de organismos bentônicos.
Portanto, estudos que permitam a compreensão da influência do tipo de substrato e das
condições hidráulicas sobre as comunidades de macroinvertebrados aquáticos são fundamentais para o
entendimento da ecologia dos ambientes dulciaquícolas, e podem auxiliar no desenvolvimento de
ferramentas para programas de biomonitoramento de qualidade de água.
1.3 – INFLUÊNCIAS DO SUBSTRATO E ENERGIA CINÉTICA DAS ÁGUAS
SOBRE AS COMUNIDADES DE MACROINVERTEBRADOS AQUÁTICOS
Em geral, estudos de ambientes dulciaquícolas atribuem o estresse ambiental refletido na
comunidade de organismos, relacionando quase que exclusivamente às modificações das
características físico-químicas da água. No entanto, existem evidências sobre a importância da
composição do substrato para determinação da diversidade e abundância da biota nela existe,
considerando-se que os organismos apresentam uma distinção na preferência de substrato (Allan 1995,
Buss et al. 2004, Costa & Melo 2008). Muitos dos programas de monitoramento dos ecossistemas
aquáticos consideram apenas as análises químicas da água, porém, desde a década passada,
instituições de pesquisa e agências de proteção ambiental têm desenvolvido estudos baseados no uso
das comunidades bentônicas para avaliar a qualidade das condições ambientais dos rios (Baptista et al.
2007). Os macroinvertebrados aquáticos são utilizados nos sistemas de monitoramento da qualidade da
água europeu (Assessment System for the Ecological Quality of Streams and Rivers throughout
Europe using Benthic Macroinvertebrates. - AQEM) e norte americano, desenvolvido pelo
Environmental Protection Agency (EPA). Estes protocolos levam em consideração a influência dos
sedimentos e dos diferentes micro-hábitats nestas comunidades.
4
Contribuições às Ciências da Terra
Alguns fatores físico-químicos da água, como luz, temperatura, oxigênio dissolvido, sólidos
em suspensão, íons dissolvidos, assim como disponibilidade de alimento e existência de refúgios
contra predadores exercem grande influência na composição e distribuição das comunidades aquáticas
(Hynes 1970, Palmer et al. 1994, Quinn & Hickey 1994, Townsend et al. 1997, Silveira et al. 2004).
Hynes (1970), Allan (1995), Nemeth (1998) sinalizam que dentre os diversos fatores ambientais que
influenciam a composição e distribuição espacial da fauna de macroinvertebrados de água doce,
destaca-se a velocidade da corrente e o tipo de substrato, além das frações granulométricas, que podem
se mostrar variáveis tão importantes quanto os parâmetros físico-químicos, mais comumente utilizados
na limnologia (Ward 1992).
1.3.1 – Substratos
De acordo com Minshall (1984), o tipo de substrato (definido em base granulométrica e
mineralógica), é um importante fator na distribuição e abundância de macroinvertebrados aquáticos.
Diferenças entre o tipo de substrato e as características de cobertura vegetal presentes na zona ripária,
podem ser utilizadas para se avaliar a disponibilidade de recursos tróficos e a estrutura do "hábitat",
sendo que as comunidades de macroinvertebrados podem responder às mudanças destes fatores
(Hynes et al. 1976, Vannote, et al. 1980, Buss et al. 2004). Segundo Logan & Broker (1983), Wallace
& Webster (1996), a composição da fauna é influenciada pelo tipo e a estabilidade do substrato. Fatores
como a granulometria (Fonseca et al. 1998), composição litológica do substrato e variação de
"hábitat", entre corredeiras e remansos, também têm impacto significativo para análise da estrutura das
comunidades faunísticas (Resh & Rosenberg 1984, Brown & Brussock 1991, Kikuchi & Uieda 1998,
Baptista et al. 2001). A textura, grau de compactação ou quantidade de espaço intersticial dos grãos do
sedimento, bem como tamanho da partícula e a área de superfície, podem atuar como fatores
reguladores da composição das espécies presentes neste habitat (Minshall & Minshall 1977, Silveira et
al. 2006).
A heterogeneidade do substrato é responsável pela disponibilidade de hábitat e micro-hábitat,
alimento e proteção à fauna associada. De acordo com Schmude et al. (1998), a colonização de
macroinvertebrados bentônicos em um substrato é influenciada pelo espaço intersticial, complexidade
e heterogeneidade da superfície. Vários autores abordam a questão de que a composição das
comunidades dos organismos se relaciona com um determinado tipo de substrato, sendo este
determinante na distribuição e abundância dos espécimes associados (Hynes et al. 1976, Vannote et al.
1980, Minshall 1984, Allan 1995, Callisto & Esteves 1996, Buss et al. 2004, Silveira et al. 2006).
Substratos de partículas menores, como areia e silte, são muito instáveis, podendo
frequentemente ser carreados rio a baixo; seixos, calhaus e matacões são mais estáveis, mesmo quando
expostos a velocidade de correntezas elevadas (Allan 1995). O aumento de sedimentos finos, por
exemplo, causados por erosões das margens, podem afetar a qualidade das águas e consequentemente
5
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
na composição da fauna. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental Americana, a deposição
deste tipo de material é um dos poluentes que mais afetam a qualidade da água nos córregos dos
Estados Unidos da América USEPA (2002). Os finos depositados preenchem os espaços intersticiais
do leito e alteram a abundância e composição das assembleias de invertebrados aquáticos (Waters
1995, Bond & Downes 2003, Rabeni et al. 2005, Matthaei et al. 2006).
1.3.2 – Geomorfologia - Remansos e Corredeiras
Chamamos de cursos d’água, ambientes onde há um canal em que a água flui e tem seu
movimento determinado pela gravidade. Alguns rios e riachos são intermitentes, pois podem secar
completamente, dependendo da estação sazonal, outros, principalmente em regiões áridas, podem fluir
apenas durante ou imediatamente após as chuvas. No entanto, em geral os rios fluem continuamente, e
são chamados de perenes. Rios e riachos movem materiais da terra até o mar, podendo passar por
lagos e estuários, sendo este um processo fundamental para a biogeoquímica global deste sistema
aquático (Dobson & Frid 2009). Esses ecossistemas são caracterizados por uma grande variabilidade e
complexidade de parâmetros bióticos e abióticos, tornando-os essencialmente dinâmicos e formando
uma complexa interação da biota com o seu ambiente físico e químico.
Em ambientes lóticos, a velocidade da água modela o leito do rio, o que determina, mesmo em
trechos curtos, a heterogeneidade ambiental (Uieda & Gajardo 1996). Em função disso, a velocidade
da água é considerada um dos fatores abióticos mais importantes para as comunidades aquáticas
(Hynes 1970). Os detritos retidos nos ambientes de corredeiras são muito importantes, pois
proporcionam abrigo contra correnteza e refúgio contra predadores (Egglishaw 1964, Reice 1980).
Além disso, esses detritos servem como substrato na deposição e crescimento de materiais que servem
de alimento, (Richardson 1992), especialmente para os organismos fragmentadores, (Petersen &
Cummins 1974, Wallace et al. 1982).
Em um curso de água, onde a velocidade da água é menor, chamados de remansos ou poços,
ocorre maior acumulo de sedimentos finos, e sobre esse sedimento, folhas e outros detritos orgânicos
são depositados (Allan 1995). Já nos locais onde há maior velocidade da água, chamados de
corredeiras, predomina sedimentos de maior granulometria (Egglishaw 1964, Allan 1995), geralmente
contendo seixos, calhau e detritos vegetais que ficam retidos entre esses elementos sedimentares
(Uieda & Gajardo 1996).
Jowett (1997) sugere que o termo genérico “hábitat” seja usado para descrever os
componentes físicos e químicos de um corpo de água. Os remansos e as corredeiras podem ser
identificados como "hábitats" distintos na maioria dos rios, baseando-se primeiramente na vazão,
profundidade e na inclinação do substrato. Contudo as características da composição litológica do
substrato e a morfologia do leito do rio, também podem ser utilizadas para auxiliar neste tipo de
classificação (Brussock, et al. 1985). Em períodos de cheia, quando a vazão é aumentada, em muitos
6
Contribuições às Ciências da Terra
casos não se pode distinguir poços e corredeiras, já que esses ambientes são cobertos pelo grande
volume de água. Nos períodos de baixa vazão, a distinção entre poços e corredeiras se torna evidente.
As variações na velocidade da correnteza influenciam na distribuição do alimento, remoção de
nutrientes e disponibilidade de micro-hábitat, consequentemente podem contribuir na variação da
diversidade dos organismos que vivem neste tipo de ambiente (Merritt et al. 1984, Allan 1995).
1.4 – OBJETIVOS DA PESQUISA
1.4.1 – Objetivo Geral
O objetivo geral deste trabalho é avaliar a influência do tipo de substrato e as características
ecomorfológicas sobre a estrutura das comunidades de macroinvertebrados aquáticos em sistemas
fluviais do baixo curso do rio Paranaíba.
1.4.2 – Objetivos Específicos:
-
Efetuar avaliação ecomorfológica e caracterizar a composição do substrato; com base na
granulometria, mineralogia e petrografia do material de fundo nos corpos d´água analisados, além
de observar a ocorrência de estruturas estáveis (afloramentos rochosos, matacões e calhaus) nas
diferentes feições hidrogeomorfológicas (corredeiras e remansos) nos segmentos dos três rios
analisados.
-
Determinar a composição e a estrutura das comunidades de macroinvertebrados aquáticos
associados aos distintos substratos e feições hidrogeomorfológicas (corredeiras e remansos) dos
ambientes aquáticos analisados.
-
Comparar a estrutura das comunidades de macroinvertebrados, com os hábitats ocorrentes nos
diferentes trechos e segmentos fluviais, com vistas à identificação dos fatores condicionantes na
estruturação destas comunidades.
1.4.3 – Metas
-
Disponibilizar dados e informações sobre a relação do substrato, dos parâmetros físico-químicos
da água e das características ecomorfológicas do leito do rio e seu entorno, com as estruturas das
comunidades de macroinvertebrados aquáticos;
-
Contribuir para o aprimoramento de metodologias que utilizem a comunidade de
macroinvertebrados na avaliação, monitoramento, manejo, preservação e recuperação de
ambientes dulciaquícolas.
1.5 – HIPÓTESES E VARIÁVEIS
Este trabalho considerou como hipótese a ser testada que os diferentes tipos de substratos
exercem, em ambientes tropicais, influência nas comunidades de macroinvertebrados, assim como
7
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
algumas variáveis físico-químicas da água: temperatura; oxigênio dissolvido; pH; condutividade
elétrica e turbidez. Esta hipótese foi testada em diferentes feições hidrogeomorfológicas de rio
(remansos e corredeiras), avaliando nestes ambientes a composição dos substratos, características
ecomorfológicas, além de parâmetros físico-químicos da água.
Para o teste desta hipótese buscou-se responder as seguintes perguntas:
-
As comunidades de macroinvertebrados se diferem entre as estações com diferentes
feições hidromorfológicas ou entre os rios analisados?
-
A composição do substrato das estações se difere entre as estações com diferentes
feições hidromorfológicas ou entre os rios analisados?
-
As características físico-químicas da água se diferem entre as estações com diferentes
feições hidromorfológicas ou entre os rios analisados?
-
As avaliações ecomorfológicas dos trechos amostrados se diferem entre as estações
com diferentes feições hidromorfológicas ou entre os rios analisados?
-
Quais variáveis e parâmetros avaliados explicam melhor as possíveis diferenças nas
comunidades de macroinvertebrados analisadas?
1.6 – JUSTIFICATIVAS E RELEVÂNCIA DO PROJETO
O padrão de distribuição de organismos aquáticos é controlado não só pela produtividade
primária, interações bióticas (Townsend 1989) e qualidade da água (Hellawell 1989), mas também é
reflexo do resultado da interação entre hábito, condições físicas que caracterizam o hábitat
(composição do substrato, fluxo, turbulência) e disponibilidade alimentar, (Merrit & Cummins 1996,
Hynes 1970, Allan 1995, Wetzel 2001).
Segundo Barbour et al. (1999), existe uma crescente necessidade de avaliar a diversidade das
comunidades, a composição e dominância de espécies, e a sensibilidade dos grupos taxonômicos às
perturbações ambientais, com finalidade de auxiliar em programas de biomonitoramento. De acordo
com Baptista et. al. (2006), em várias partes do mundo, como Austrália, Europa, Canadá e Estados
Unidos,
têm
se
desenvolvido
estudos
e
protocolos
de
biomonitoramento
utilizando-se
macroinvertebrados aquáticos, no entanto, em grande parte dos países da América do Sul estes estudos
ainda são incipientes.
Entender as interações entre os fatores físicos e biológicos são fundamentais para a
compreensão do funcionamento dos ambientes aquáticos (Jurgen et al. 1997), sendo importante para
apontar a necessidade, cada vez crescente, de enfoques integradores nestes tipos de análises, como este
trabalho busca realizar.
8
Contribuições às Ciências da Terra
A determinação do papel do substrato na composição e estrutura das comunidades de
macroinvertebrados é uma tarefa complexa, já que estes estão inevitavelmente, associados com as
variáveis ambientais da área que se pretende analisar, como formação geológica e biogeográfica, uso e
ocupação do solo na região de estudo, etc.
9
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
10
Contribuições às Ciências da Terra
CAPÍTULO 2
ÁREA DE ESTUDO
2.1 – INTRODUÇÃO
A região em estudo está inserida na bacia sedimentar do Paraná. De acordo com Zalán et al.
(1986), esta bacia apresenta cerca de 1900 Km de comprimento, desde a cidade de Durazno, no
Uruguai, até Morrinhos, no estado de Goiás, e cerca de 900 km de largura entre as cidades de
Aquidauana, no estado de Mato Grosso do Sul, e Sorocaba, no estado de São Paulo, abrangendo parte
do Brasil, Argentina, Uruguai e Paraguai.
De acordo com o site da Agência Nacional de Águas (ANA 2008), o rio Paranaíba é o
principal formador do rio Paraná. Nasce na serra da Mata da Corda, município de Paranaíba, estado de
Minas Gerais, na altitude de 1.148m. Este rio apresenta aproximadamente 1.070km de curso até a
junção ao rio Grande, onde ambos passam a formar o rio Paraná, no ponto que marca o encontro entre
os estados de São Paulo, Minas Gerais e Mato Grosso do Sul. A bacia do rio Paranaíba, ainda de
acordo com a ANA (2008), é a segunda maior unidade hidrográfica da bacia do rio Paraná, com uma
área de 222.767 Km2, ocupando 25,4% de sua área nos estados de Goiás, Minas Gerais, Mato Grosso
do Sul e também no Distrito Federal. De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística –
IBGE através do Plano Nacional dos Recursos Hídricos – PNRH (Brasil 2008), mais de oito milhões e
quinhentas mil pessoas viviam na região desta bacia no ano de 2005.
O trecho em estudo corresponde a tributários da margem direita do Rio Paranaíba, na divisa de
estados, entre Goiás e Mato Grosso do Sul, parte alta da bacia do rio Paraná, e baixa da sub-bacia do
rio Paranaíba (Figura 2.1). É uma região com grande riqueza hídrica, que é bastante utilizada para
produção e geração de energia elétrica por meio de uma cadeia de hidrelétricas, além de agricultura e
pecuária extensivas.
As maiores ocorrências de classes de solo na região de estudo, são Latossolo VermelhoEscuro álico e distrófico, Latossolo Roxo distrófico, Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, Terra
Roxa Estruturada eutrófica, Terra Roxa Estruturada eutrófica latossólica, Podzólico Vermelho-amarelo
álico e distrófico, Glei Pouco Húmico distrófico e eutrófico e, ainda, Solos Litólicos eutróficos (Brasil
1983).
11
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Figura 2.1 - Mapa de localização da área de estudo.
A rede amostral está distribuída em trechos dos municípios de São Simão, Caçú e Itarumã, no
estado de Goiás, além da cidade de Paranaíba no Mato Grosso do Sul. Estas localidades estão na
região Centro-oeste do Brasil e em zona de transição de biomas Mata Atlântica e Cerrado. Segundo a
EMBRAPA (Sano et. al. 2007), esta região é composta por vegetação das classes de Savana arbórea
densa, Savana Arbórea aberta, Savana Parque, Savana Gramíneo-Lenhosa, Floresta aluvial e Floresta
sub-Montana.
2.2 – CONTEXTO GEOLÓGICO
A bacia sedimentar do Paraná, de acordo com o Departamento Nacional da Produção Mineral
– DNPM (1984), é uma estrutura intracratônica, com formato alongado na, direção NNE-SSW (1.750
km de comprimento e 900 km de largura, compreendendo uma área de 1.600.000 km2). Contém rochas
do Paleozóico ao Cenozóico, e abrange parte dos estados de Goiás e Minas Gerais, além de grandes
áreas dos estados de São Paulo, Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Mato Grosso e Mato
Grosso do Sul, além de parte da Argentina, Paraguai e Uruguai. A bacia foi classificada, por diferentes
autores, de modo diverso, mas Fúlfaro et al. (1982) a classificaram como bacia intracontinental
cratônica. Segundo Raja Gabaglia & Figueiredo (1990) sua evolução foi policíclica, iniciada por uma
fase de fratura interior do continente Gondwana e seguida de várias fases de sinéclise interior.
12
Contribuições às Ciências da Terra
Apesar de esta bacia ser muito estudada sob vários aspectos, ainda existem pontos incertos no
que diz respeito a sua origem, principalmente em relação aos modelos propostos para os mecanismos
de subsidência. De acordo com Zalán et al. (1990), esta bacia se formou por um estiramento crustal e
sua sedimentação representa a superposição de três bacias diferentes, cujas geometrias e limites
variam de uma para a outra, em decorrência do movimento das placas que conduziu a evolução do
Gondwana durante o Tempo Geológico. Estas bacias representariam três fases de subsidência: a
primeira foi responsável pela deposição da seqüência silurodevoniana em um golfo aberto para o
paleo-Oceano Pacífico; a segunda representa a seqüência permocarbonífera desenvolvida em um mar
interior, e a terceira seria a jurocretácea, quando ocorreu a fase de erupção de lavas associada a
depósitos continentais, principalmente de natureza eólica. Já segundo Milani (1997), a existência de
diferentes unidades geotectônicas que compõem o substrato da sinéclise e de zonas de fraqueza
limitando tais blocos justapostos, diz respeito ao comportamento heterogêneo da crosta sob a bacia,
diante aos campos tensionais diversos a que foi submetida. Isto refletiria uma compartimentação da
bacia em termos de taxas de subsidência durante o decorrer de sua história geológica.
O registro total da Bacia do Paraná inclui estratos que se distribuem do Neo- Ordoviciano (±
450 Ma) ao Neocretáceo (± 65 Ma). A bacia não possui um registro deposicional contínuo e sim um
conjunto de supersequências. Estas unidades são designadas por Milani (1997), como: Supersequência
Rio Ivaí (Caradociano-Landoveriano: 450 Ma a 428 Ma), Supersequência Paraná (LockovianoFrasniano: 410 Ma a 365 Ma), Supersequência Gondwana I (Westphaliano-Scythiano: 310 Ma a 245
Ma), Supersequência Gondwana II (Neo- Anisiano-Eonoriano: 237 Ma a 218 Ma), Supersequência
Gondwana III (Neojurássico- Barriasiano: 150 Ma a 128 Ma) e Supersequência Bauru (AptianoMaastrichtiano: 115 Ma a 65 Ma).
13
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Figura 2.2 - Carta Estratigráfica da Bacia do Paraná – Desenvolvida por Milani (1997) e adaptada por Bizzi et
al. (2001) Fonte: CPRM.
A partir da figura 2.2, observa-se que as primeiras rochas sedimentares da bacia do Paraná são
do Ordoviciano, cerca de 450 milhões de anos atrás. Nota-se ainda grande variedade de ambientes
sedimentares, indo de glacial a eólico, marinho a continental.
14
Contribuições às Ciências da Terra
Em Goiás a bacia do Paraná (Figura 2.3) apresenta sequências da fase de extensão continental,
com a formação de rifts seguida de sedimentação relacionada à subsidência termal, e posterior ajuste
isostático. Nessa parte da bacia se reconhece quatro ciclos de subsidência, os quais correspondem às
supersequências Rio Ivaí, Paraná, Gondwana I, Gondwana III (Neo-Jurássico a Eo-Cretáceo) e Bauru
(Cretáceo) como definido por Milani (1997).
Figura 2.3 - Imagem tratada a partir do Mapa Geológico do estado de Goiás produzido pela CPRM. Em detalhe
os rios Claro e Verde – Fonte: CPRM (Lacerda Filho et al. 1999).
No Mato Grosso do Sul, as unidades da bacia do Paraná (Figura 2.4) correspondem às do seu
setor noroeste, as quais incluem sequências da fase inicial de extensão continental e formação de riftes,
seguida de sedimentação relacionada à subsidência termal e ao ajuste isostático posterior.
Os quatro ciclos compreendem:
- fase inicial de preenchimento de rift e deposição da Supersequência Rio Ivaí (Teixeira et al.
2001);
15
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
- fase sinéclise e deposição das supersequências Paraná e Gondwana I;
- fase de abertura do oceano Atlântico e deposição da Supersequência Gondwana III, e;
- encerramento da evolução da bacia com a deposição da Supersequência Bauru.
Figura 2.4 - Imagem tratada a partir do Mapa Geológico do estado de Mato Grosso do Sul produzido pela
CPRM. Em detalhe o rio Barreiro. Fonte: CPRM (Lacerda Filho et al. 1999).
A Supersequência Rio Ivaí (Ordoviciano-Siluriano) foi gerada durante um ciclo transgressivo
e engloba as formações (a) Alto Garças, constituída de arenitos fluviais, transicionais e costeiros; (b)
Iapó, composta por diamictitos glaciais representativos do limite de sequência de terceira ordem da
16
Contribuições às Ciências da Terra
Supersequência Rio Ivaí; e (c) Vila Maria, composta de folhelhos que registram a superfície de
máxima inundação (Milani 1997).
A Supersequência Paraná (Devoniano) resulta de um ciclo transgressivo-regressivo, e engloba
a Formação Furnas, composta por arenitos e conglomerados fluviais e transicionais com abundantes
icnofósseis, e a Formação Ponta Grossa, constituída por folhelhos.
A Supersequência Gondwana I (Carbonífero-Eotriássico) engloba os Grupos Itararé, Guatá e
Passa Dois. Segundo Milani (1997) esta supersequência compreende uma porção basal transgressiva,
representada pelo Grupo Itararé (Formações Lagoa Azul, Campo Mourão, Taciba e Aquidauana), é
composto de depósitos glácio-marinhos, no Grupo Guatá a Formação Rio Bonito apresenta sedimentos
deltaicos, marinhos e litorâneos, e Formação Palermo constituída por depósitos de origem marinha.
A Supersequência Gondwana III corresponde à fase que antecede a abertura do oceano
Atlântico. Compreende aos arenitos eólicos de deserto da Formação Botucatu, seguidos do extenso
volume de lavas basálticas continentais da Formação Serra Geral, ambas do Mesozóico.
2.2.1 Valor Geoeconômico da região
A importância geoeconômica desta bacia está nos depósitos conglomeráticos glaciogênicos
paleozóicos das formações Vila Maria, Furnas e Aquidauana, que são portadores de concentrações de
diamantes e são as fontes dos mesmos nos aluviões dos rios da região sudoeste de Goiás. Além disso,
nesta região também merecem destaque os calcários e dolomitos da Formação Iratí, utilizados como
corretivo de solos, além dos depósitos de argila, associados às formações Ponta Grossa e Aquidauana,
que fornecem matéria prima para a fabricação de cerâmica vermelha. Água mineral provém do
Aquífero Guarani, principalmente da Formação Botucatu. Os basaltos da Formação Serra Geral são
matéria prima para brita, e possuem potencial para depósitos de níquel e cobre do tipo Norils’k.
Também há exploração do xisto betuminoso em São Mateus do Sul, PR, onde há a explotação deste,
que resulta na produção de hidrocarbonetos e gás.
De acordo com Félix et. al (2006), a seção neopaleozóica da bacia do Paraná apresenta um dos
mais importantes registros sedimentares do Gondwana, com notável presença de palinomorfos,
principalmente concentrados nas unidades que constituem os grupos Tubarão e Passa Dois, que
correspondem à sequência Gondwana I de Milani & Zalán (1999).
Na região de Jataí, as rochas mais importantes são os basaltos da Formação Serra Geral,
arenitos das formações Bauru e Botucatu, além de calcários da Formação Iratí, em Perolândia.
17
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
2.3 – TRECHOS DE RIOS ANALISADOS
2.3.1 – Localização e vias de acesso
A região em estudo está na divisa dos estados de Goiás e Mato Grosso do Sul. O acesso à
cidade de São Simão pode ser feito pelas rodovias federais BR – 365, que liga esta cidade ao triângulo
mineiro e à São Paulo, ou a BR – 364 que faz a ligação com Mato Grosso do Sul e Mato Grosso. Para
acesso ao trecho pesquisado, a partir da cidade de São Simão, deve-se seguir pela rodovia estadual GO
– 164 até o distrito de Itaguaçú, onde se localiza o primeiro tributário em estudo, o rio Claro. O acesso
aos demais tributários se dá seguindo esta mesma rodovia, que corta o rio Verde no trecho em estudo.
Após a divisa dos estados Goiás / Mato Grosso do Sul, esta rodovia segue no estado de Mato Grosso
do Sul, recebe o nome de rodovia MS 483, e passa sobre o rio Barreiro, no trecho em estudo. Os
trechos estudados nos três rios estão localizados próximos às pontes presentes nestas rodovias.
Nesta região fica a maior usina de geração da Cemig, usina de São Simão, além de instalações
recentes das usinas de Foz do Rio Claro e Rio Verde, Barra dos Coqueiros, Caçú e Rio Verdinho.
2.3.2 – Ecogeomorfologia dos trechos de rios estudados
Os três rios analisados localizam-se na sua região de baixo curso, próximos à foz com o rio
Paranaíba. As características ecogeomorfológicas dos trechos em estudo são apresentadas a seguir, e
foram descritas a partir das anotações de campo, durante a campanha de reconhecimento e
aprimoradas com análises de imagens de satélite disponíveis na internet, além das demais campanhas
de campo posteriores.
2.3.2.1 – Rio Claro
O rio Claro é um dos principais afluentes do rio Paranaíba no Sudoeste Goiano. É um rio de
grande porte, e, de acordo com o site da Agência Nacional de Águas – ANA, possui aproximadamente
400 Km de extensão, da nascente, na serra do Caiapó, entre os municípios de Jataí e Caiapônia, até a
sua foz, no rio Paranaíba no município de São Simão. Este rio passa por oito municípios goianos
(Jataí, Caiapônia, Perolândia, Aparecida do Rio Doce, Caçú, Cachoeira Alta, Paranaiguara e São
Simão) até desaguar no rio Paranaíba. O trecho em estudo (Figuras 2.5 e 2.6) está localizado na divisa
dos municípios de Caçú (pela margem direita) e São Simão (pela margem esquerda), mais
precisamente no distrito de Itaguaçú, pertencente ao município de São Simão.
18
Contribuições às Ciências da Terra
Figura 2.5 - Cachoeira de Itaguaçú no trecho em estudo
do rio Claro.
Figura 2.6 - Trecho do rio Claro a jusante da cachoeira
de Itaguaçú.
As estações amostrais no Rio Claro estão em uma região onde ocorrem diversas quedas
d’água, dando origem a um local chamado de cataratas do Itaguaçú (Figura 2.5) na Latitude
19º00’82’’ e Longitude 50º41’04’’. As estações contemplam o trecho imediatamente a montante das
quedas, em um nível de base local, e outro imediatamente a jusante. No trecho é possível observar
tanto ambientes com rápido fluxo de águas, formados por substratos pedregosos e afloramentos de
rochosos, como ambientes mais lentos, formados por poços e remansos em meandros do rio, nos quais
observa-se o acumulo de areia (Figura 2.6). Este fator foi preponderante para escolha do trecho como
área de estudo, já que possibilitou em um pequeno trecho do rio, a comparação entre as feições
hidrogeomorfológicas de corredeiras e remansos.
A morfologia do rio Claro se apresenta mais retilínea ao longo de seu curso, provavelmente
em função de correr, predominantemente, sobre afloramentos rochosos. No entanto, em função da
cachoeira de Itaguaçú, ocorre certa retenção do fluxo da água, que gera um entrelaçamento do curso
d´água no trecho, e formam alguns meandros nas margens.
No trecho a montante da cachoeira de Itaguaçú, observam-se vários fragmentos de mata que
compõe a vegetação ripária em ambas as margens. A jusante desta cachoeira, no distrito de Itaguaçú,
observa-se que há uma diminuição desta vegetação na margem esquerda do rio, enquanto a margem
direita permanece mais preservada.
O trecho em estudo, por estar a apenas 17 km da foz com o rio Paranaíba, provavelmente
recebe influência de dejetos dos municípios e distritos com sedes municipais dentro dos limites da subbacia do rio Claro (Perolândia, Jataí, Aparecida do Rio doce, Caçu, Cachoeira Alta e Itaguaçu). No
trecho amostrado existem algumas moradias e comércios à beira do rio, e também é utilizado como
área de lazer e recreação pela população, além de ser possível observar descarga de dejetos domésticos
em algumas partes do trecho em estudo.
19
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
2.3.2.3 – Rio Verde
O rio Verde possui aproximadamente 500 km de extensão, nasce no município de Mineiros, e
corre paralelamente ao rio Claro passando pelos municípios goianos de Mineiros, Serranópolis, Jataí,
Itarumã e Caçú, até a sua foz com o rio Paranaíba. O trecho em estudo localiza-se próximo à cachoeira
da Garganta (Figura 2.7), na latitude 19º08’86” e longitude 50º46’85” a uma distância de 8,8 km da
sua foz com o rio Paranaíba. O trecho corresponde à divisa dos municípios de Itarumã pela margem
direita e Caçú pela margem esquerda, ambos pertencentes ao estado de Goiás. Este trecho insere-se na
bacia sedimentar do Paraná, como discutido anteriormente, destacando-se as rochas dos Grupos São
Bento e Bauru.
O rio Verde apresenta características de rio meandrante, e alterna trechos com fluxo rápido de
água, com sedimentos de frações granulométricas maiores e afloramentos rochosos (Figura 2.7), e
trechos de remansos, com deposição de sedimentos finos (Figura 2.8). Assim como no rio Claro, o
trecho em estudo contemplou áreas tanto a montante da cachoeira da Garganta, como áreas a jusante
desta. Esse trecho foi selecionado por apresentar aspectos de remansos e corredeiras contíguos.
No trecho a montante da cachoeira da Garganta, as margens do rio Verde apresentam
vegetação ripária preservada, no entanto, é possível verificar redução desta vegetação imediatamente a
jusante desta cachoeira. Este trecho corresponde ao local de implantação da Usina Hidrelétrica Salto
do Rio Verdinho, que iniciava a realização de sondagens e estudos de viabilidade quando ocorreu a
primeira campanha de campo deste trabalho. Na segunda e terceira campanhas foi possível verificar
alterações na vegetação das margens, com aberturas de estradas para acesso das máquinas para
construção do empreendimento.
Figura 2.7 - Cachoeira da Garganta no trecho em
estudo do rio Verde.
Figura 2.8 - Trecho do rio Verde a jusante da cachoeira
da Garganta.
20
Contribuições às Ciências da Terra
2.3.2.4 – Rio Barreiro
O Rio Barreiro que possui aproximadamente 130 km de extensão, nasce no município sulmato-grossense de Paranaíba, entre os municípios de Cassilândia e Inocência, e corre até sua foz no rio
Paranaíba. O trecho em estudo localiza-se na Latitude 19º36’06’’ - Longitude 51º07’54’’ (Figura 2.9),
no município de Paranaíba, MS, a uma distância de aproximadamente 14 km da sua foz.
O rio Barreiro possui características meandrantes, formado por trechos de corredeiras, com
substratos pedregosos, com frações de seixos e calhau, e formação de remansos nas margens, onde se
deposita sedimentos mais finos. Não se observa formação de cachoeiras como nos demais tributários
amostrados (Figuras 2.9 e 2.10). O trecho estudado esta sobre influência das áreas de remanso formada
pelo reservatório de Ilha Solteira no estado de São Paulo.
A vegetação ripária do trecho em estudo, tanto a montante como a jusante, são escassas, e
compostas por resquícios de mata (Figura 2.9). Observa-se que a vegetação foi substituída por áreas de
pastagens e culturas vegetais. Nas áreas de vegetação suprimida, observa-se vestígios de pisoteio de
animais de criação.
Figura 2.9 - Imagem de satélite retirada do Rio
Barreiro
no
trecho
em
estudo.
Fonte:
www.googleearth.com.
Figura 2.10 - Trecho em estudo do rio Barreiro.
21
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
22
Contribuições às Ciências da Terra
CAPÍTULO 3
METODOLOGIA
3.1 – AMOSTRAGEM
3.1.1 – Seleção dos sítios amostrais nos diferentes segmentos dos rios estudados
nesta pesquisa
Visando selecionar sub-bacias que possuíssem estações de remansos e corredeiras dentro de
um mesmo trecho, foram realizadas duas visitas técnicas para avaliação geomorfológica e hidrológica
das sub-bacias correspondentes aos tributários da margem direita na região em estudo do rio
Paranaíba. Foram selecionados trechos onde seria possível observar áreas de remanso contíguas a
corredeiras, com distância máxima de 1000 metros entre estações. A seleção dessas estações buscou
ainda a representatividade da hierarquia fluvial, dos fatores discriminantes do uso e ocupação do solo,
da qualidade físico-química das águas e, sobretudo, as características físicas dos segmentos dos
trechos fluviais, em particular no que diz respeito ao:
- tipo e morfologia do leito;
- composição petrográfica e mineralógica do substrato;
- classificação granulométrica dos sedimentos;
- vazão da água;
- qualidade da água, referente ao menor grau de impactação antrópica possível;
- estabilidade e proteção das margens;
- sombreamento da margem;
- aspectos da zona de vegetação ripária;
- presença de construções e moradias próximas às estações;
- áreas de plantio e pastoreio nas margens;
- condições de acesso, como estradas ou trilhas que permitissem a chegada dos equipamentos
para a realização das coletas.
Nestas condições, duas estações de remanso e uma de corredeira foram selecionadas no rio
Claro município de São Simão, estado de Goiás; uma estação de remanso e uma de corredeira no rio
Verde, entre os municípios de Itarumã e Caçú no estado de Goiás; e uma estação de remanso e duas de
corredeiras no rio Barreiro, município de Paranaíba no estado de Mato Grosso do Sul. Totalizando três
sub-bacias, com quatro estações de remanso e quatro estações de corredeiras. Os códigos das estações
23
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
foram construídos com as iniciais do rio amostrado, número ordinal e inicial da feição de rio, se
corredeira ou remanso, descrito na tabela 3.1.
Tabela 3.1 - Identificação das estações amostrais
Rio
Estação
Feição
Claro
Claro
Claro
Verde
Verde
Barreiro
Barreiro
Barreiro
CL1c
CL2r
CL3r
VE1r
VE2c
BA1c
BA2r
BA3c
Corredeira
Remanso
Remanso
Remanso
Corredeira
Corredeira
Remanso
Corredeira
Os trechos fluviais de amostragem foram selecionados entre os tributários de maior extensão,
em trechos próximos à confluência com o rio Paranaíba, nos pontos em destaque no mapa que compõe
a figura 3.1. A distância total entre os trechos de coleta extremos perfaz aproximadamente 120 km ao
longo do rio Paranaíba. As estações foram georreferenciadas com aparelho de GPS da marca Garmin,
modelo ETREX LEGEND.
3.1.2 – Frequência amostral
Foram realizadas três amostragens nos períodos de seca dos anos de 2006 e 2007, sendo uma
coleta no mês de Setembro de 2006, uma coleta em Setembro de 2007 e uma no mês de Outubro de
2007. Estas amostragens foram realizadas na mesma estação do ano, visando uma melhor análise
comparativa da composição e abundância das comunidades de macroinvertebrados, ao longo do ciclo
hidrológico nos períodos mais representativos, de acordo com a metodologia indicada por Junqueira &
Campos (1998) e Jacobsen (1998), os quais recomendam a estação seca. É também, somente na
estação seca, período em que é possível distinguir e ter acesso às estações de corredeiras e remansos.
A figura 3.1 indica as estações amostrais nos rios Claro, Verde e Barreiro. Observa-se que
todas as estações encontram-se próximas a área de confluência com o rio Paranaíba.
24
Contribuições às Ciências da Terra
Figura 3.1 - Mapa com as estações amostrais dos rios Claro, Verde e Barreiro.
25
Contribuições às Ciências da Terra
3.1.3 – Coleta dos substratos
Em cada amostra foram recolhidos cerca de 3000 centímetros cúbicos de sedimento de fundo,
coletados com um receptáculo com fundo fechado de forma a preservar todas as frações
granulométricas do sedimento amostrado (Figura 3.2). Em cada estação foram recolhidas três amostras
por campanha. Totalizando nove amostras por estação ao longo das três campanhas. Todas as amostras
foram acondicionadas em sacos plásticos, devidamente etiquetadas, e levadas para posterior análise
em laboratório.
Figura 3.2 - Exemplo de procedimento de coleta de
sedimento para análise granulométrica e mineralógica.
Coleta realizada na estação BA2r.
3.1.4 – Coleta dos organismos
As coletas em ambientes de corredeira foram realizadas utilizando-se o amostrador Surber
(Figura 3.3), e em ambientes de remanso utilizando draga do tipo Eckman e Corer (Figura 3.4). Após
as coletas, as amostras foram fixadas com formol 10% e acondicionadas em sacos plásticos para
posterior análise em laboratório.
Para cada estação amostral foram recolhidas três amostras durante a primeira campanha. No
intuito de se obter um número maior de amostras por estação e assim melhorar a representatividade
das comunidades biológicas, na segunda e terceira campanhas as amostragens por estação foram
aumentadas. Foram então colhidas dez amostras nas estações de corredeira e nas estações de remanso
de maior extensão (mais de dez metros de comprimento). Nas estações de remanso de menor porte,
foram coletadas cinco amostras por estação. Desta forma totalizou-se 164 amostras biológicas em
todas as estações, sendo 92 amostras biológicas em ambientes de corredeiras e 72 amostras em
ambientes de remanso. Os números de amostras por estação e por coleta estão descritos nas tabelas
3.2, 3.3 e 3.4.
26
Contribuições às Ciências da Terra
Figura 3.3 - Exemplo da utilização do amostrador
surber para coleta de macroinvertebrados em
ambientes de corredeiras.
Figura
3.4
Exemplo
de
coleta
de
macroinvertebrados em ambientes de remanso com
auxílio da Draga de Eckman e Corer.
As tabelas a seguir detalham o número de amostras de macroinvertebrados e de sedimentos
coletados ao longo das três campanhas de campo, nos diversos pontos dos rios analisados:
Tabela 3.2 - Número de amostras coletadas durante a primeira campanha de campo (Setembro de 2006)
Rio
Estação
Claro
CL1c
Claro
CL2r
Claro
CL3r
Verde
VE1r
Verde
VE2c
Barreiro
BA1c
Barreiro
BA2r
Barreiro
BA3c
TOTAL
N° Amostras Macroinvertebrados
3
3
3
3
3
3
3
3
N° Amostras de Sedimentos
3
3
3
3
3
3
3
3
24
24
27
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Tabela 3.3 - Número de amostras coletadas durante a segunda campanha de campo (Setembro de 2007)
Rio
Estação
Claro
CL1c
Claro
CL2r
Claro
CL3r
Verde
VE1r
Verde
VE2c
Barreiro
BA1c
Barreiro
BA2r
Barreiro
BA3c
N° Amostras Macroinvertebrados
10
5
10
10
10
10
5
10
N° Amostras de Sedimentos
3
3
3
3
3
3
3
3
70
24
TOTAL
Tabela 3.4 - Número de amostras coletadas durante a terceira campanha de campo (Outubro de 2007)
Rio
Estação
Claro
CL1c
Claro
CL2r
Claro
CL3r
Verde
VE1r
Verde
VE2c
Barreiro
BA1c
Barreiro
BA2r
Barreiro
BA3c
N° Amostras Macroinvertebrados
10
5
10
10
10
10
5
10
N° Amostras de Sedimentos
3
3
3
3
3
3
3
3
70
24
TOTAL
TOTAL DE
AMOSTRAS
COLETADAS
164
72
3.2 – ANÁLISES LABORATORIAIS
3.2.1 – Análise sedimentológica e mineralógica.
A análise dos substratos incluiu a avaliação granulométrica, e a identificação visual da
composição mineralógica e/ou petrográfica dos clastos. As análises foram realizadas nos Laboratórios
de Sedimentologia do Departamento de Geologia da Universidade Federal de Ouro Preto - DEGEO –
UFOP, e no Setor de Análises de Água da Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais – SAACETEC.
Os sedimentos coletados foram acondicionados em cubas rasas de 15 cm de altura para
secagem em estufa, a uma temperatura de 80ºC até a evaporação completa da água (Figuras 3.5 e 3.6);
após a secagem, as amostras foram quarteadas e peneiradas (Figura 3.7). Para o processo de
peneiramento seguindo a escala granulométrica de Wentworth, utilizou-se um conjunto de peneiras em
28
Contribuições às Ciências da Terra
latão ∅ 8”x2”, nos intervalos de 1,0 mm; 500 µm; 250 µm; 125 µm; 0,063 µm e fundo; que foram
agitadas em agitador mecânico da marca W.S. Tyler BLVD, modelo RX-29, por 20 minutos (Figura
3.8). Após o peneiramento o material retido em cada peneira foi pesado. As frações retidas na peneira
de 1,0 mm foram classificadas como “areia muito grossa”, na peneira de 500µm como “areia grossa”,
na de 250 µm “areia média”, na de 125 µm “areia fina”, 0,063 µm como “areia muito fina, e no
material de fundo composto de “silte/argila”.
As frações mais grossas, retidas nas peneiras de 1,0 mm; 500 µm e 250 µm foram analisadas
através do estereomicroscópio da marca Zeizz, modelo SPEMI 2000, para avaliação da composição
mineralógica/petrológica dos clastos. Para esta análise, foi realizada uma classificação do material por
meio da pesagem de cem grãos aleatórios de cada amostra, e estabelecida a composição percentual do
sedimento retido em cada uma das peneiras como proposto por Mota (2006).
Para estas frações granulométricas foram analisadas a composição mineralógica ou
petrográfica dos clastos, também se considerou nessas amostras a quantidade de matéria orgânica
presente, já que esse parâmetro também é importante para a colonização de macroinvertebrados
aquáticos.
Figura 3.5 - Secagem das amostras de sedimento em
estufas no Setor de Recursos da Água do Cetec.
Figura 3.6 - Estufas utilizadas para secagem das
amostras de sedimentos no Setor de Recursos da Água
do Cetec.
29
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Figura 3.7 - Quarteamento das amostras de sedimento
no laboratório de sedimentologia do DEGEO/UFOP.
Figura 3.8 - Conjunto de peneiras em agitador
mecânico da marca W.S Tyler modelo RX-29 para
peneiramento das amostras sedimentológicas do Setor
de Recursos da Água do CETEC.
3.2.2 – Análise da composição dos substratos dos rios pesquisados.
Os substratos compostos de calhaus, matacões e afloramentos rochosos (Figuras 3.9, 3.10,
3.11 e 3.12), não foram coletados e portanto não compõem a análise granulométrica descrita no ítem
3.2.1. Assim estes elementos foram observados em campo, sendo estabelecido uma fração percentual
a partir da análise visual.
Para agrupar a análise visual em campo, com os resultados obtidos em laboratório a partir do
sedimento coletado, foi realizado o seguinte procedimento. Inicialmente foi definido para cada estação
amostral uma proporção percentual dos elementos do substrato que são impossíveis de serem
coletados, ou seja os calhaus, matacões e afloramentos rochosos. Esta proporção foi definida através
de análise visual durante o procedimento de avaliação ecomorfológica das estações amostrais e foi
denominada “Afloramentos rochosos/Matacões e Calhaus”. A partir desta proporção foi realizada uma
adequação matemática das frações de sedimento retidas nas peneiras durante a análise granulométrica
laboratorial.
As análises visuais e laboratoriais são ajustadas para que a porcentagem total do
substrato seja de 100%.
30
Contribuições às Ciências da Terra
Figura 3.9 – Exemplo de afloramentos rochosos, e
presença de sedimentos nas reentrâncias das rochas na
estação VE2c.
Figura 3.10 – Afloramentos rochosos na estação VE2c.
Figura 3.11 – Afloramentos rochosos, matacões e
calhaus presentes na estação BA1c.
Figura 3.12 – Estação CL1c de geomorfologia
corredeira, detalhe dos afloramentos rochosos presentes
na estação.
Os resultados para as duas formas de amostragens são apresentadas e discutidas no capítulo 4.
3.2.3 – Análise dos macroinvertebrados
A primeira etapa para a execução da análise dos macroinvertebrados aquáticos constituiu na
triagem do material proveniente das coletas de campo. A triagem foi realizada inicialmente através de
tamisação, com peneira de 0,3mm de malha para lavagem e separação dos organismos contidos nas
amostras. Em seguida procedeu-se a triagem do material (Figura 3.9), com auxílio de
estereomicroscópio da marca Zeiss, modelo SPEMI 2000 (Figura 3.13). Os organismos foram
acondicionados em vidros de 10 e 20 ml em álcool 70º (Figura 3.14).
O processamento e a análise das amostras biológicas foram realizados no laboratório de
Hidrologia do Setor de Recursos da Água do CETEC/MG. O processo de identificação taxonômica foi
realizado utilizando estereomicroscopia (Figura 3.15), com auxílio de chaves dicotômicas dentre as
quais se destacam as de Merrit & Cummins (1996), Paprocki, et al. (2004), Pennak (1978), Nieser
31
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
(1997), Mugnai et al. (2010), entre outros. Os organismos foram identificados até o maior nível
taxonômico possível. Após a identificação dos organismos, os mesmos foram depositados na coleção
de referência do Setor de Recursos da Água do CETEC (Figura 3.16).
Figura 3.13 - Procedimento de triagem das amostras
biológicas sob estereomicroscopia realizado no laboratório
de Hidrologia do Setor de Recursos da Água do
CETEC/MG.
Figura 3.14 – Organismos armazenados em frascos de
vidro após o procedimento de triagem.
Figura 3.15 – Identificação taxonômica das amostras
biológicas sob estereomicroscopia no laboratório de
Hidrologia do Setor de Recursos da Água do CETEC/MG.
Figura 3.16 – Exemplares após o procedimento de
identificação sendo depositados na coleção de referência
do CETEC/MG.
3.2.4 – Análises Físico-químicas
As atividades em campo incluíram a determinação instantânea dos parâmetros físico-químicos
das águas, fundamentais para a determinação da qualidade da água. Foram medidos temperatura, pH,
turbidez, oxigênio dissolvido e condutividade elétrica. As medidas foram realizadas a uma
profundidade média de 20 cm da lâmina da água, conforme descrito por Junqueira & Campos (1998),
utilizando sonda da marca Hack modelo HQ40D (Figura 3.17).
32
Contribuições às Ciências da Terra
Figura 3.17 - Análise de variáveis físico-químicas
utilizando-se sonda multiparâmetros da marca Hack.
3.3 – ANÁLISE ECOMORFOLÓGICA
Para caracterização dos trechos de rios nas estações amostrais, foi aplicado o protocolo de
Avaliação Ecomorfológica de Ambientes Fluviais, adaptado por Ferreira & Castro (2005) em anexo.
Este protocolo visa avaliar as características ecomorfológicas da estação amostral, levando em
consideração se são de gradientes de alto ou baixo curso, e se são trechos de feição corredeira ou
remanso. São avaliadas neste protocolo, variáveis tais como: oferta e soterramento de substratos,
variabilidade das corredeiras, deposição de sedimentos, condição de escoamento, sinuosidade do
canal, estabilidade e proteção das margens, etc. (Figura 3.18). No total são treze variáveis ambientais
analisadas em uma escala de pontuação que vai de 0 a 20. O somatório da pontuação de cada
parâmetro determina a “Qualidade Global do Hábitat” no trecho avaliado, e assim, permite inferir a
integridade ambiental daquele local. A pontuação aumenta, em função da qualidade do hábitat
observado. A ficha utilizada para a Avaliação de Qualidade de Hábitat compõe o anexo 2 deste
trabalho. Cada estação de coleta foi avaliada e categorizada, seguindo as orientações deste protocolo,
em seguida essa avaliação foi utilizada como parâmetro na comparação das comunidades de
macroinvertebrados encontradas em cada estação, bem como para avaliar as variáveis físico-químicas
observadas.
O trabalho de avaliação ecomorfológica proposto por Ferreira & Castro (2005) aplica-se a
trechos de rios, que englobam as diferentes feições que o compõem, tais como corredeiras e remansos.
Neste trabalho os trechos de corredeiras e remansos foram avaliados separadamente, e, portanto
algumas variáveis não puderam ser aplicadas em algumas estações amostrais. Assim, foi necessária
uma adequação para comparação de todas as estações, que foi a de fazer uma porcentagem de pontos
obtidos por cada estação, comparando o total de pontos avaliados. Dessa forma todas as estações
puderam ser comparadas em igualdade. Os parâmetros avaliados em função da geomorfologia do
trecho amostrado é apresentado na tabela 3.5.
33
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Tabela 3.5 - Parâmetros avaliados no procedimento de avaliação ecomorfológica das estações amostrais
proposto por Ferreira & Castro (2005).
Parâmetros
Proporções Relativas
(unidade de avaliação)
1
Oferta de substratos A, B, R, C
%
2
Soterramento dos Substratos A, C
%
3
Substratos nos poços A, B
-
4
Variabilidade das corredeiras A, C
-
5
Variabilidade dos poços B, R
-
6
Deposição de sedimento A, B,C, R
%
7
Condição do escoamento A, B, C, R
%
8
Alteração do canal A, B
-
9
Frequência de corredeiras A, C
10
Sinuosidade do canal A, B
11
Estabilidade das margens A, B
%
12
Proteção das margens pela vegetação A, B
%
13
Extensão da zona de vegetação ripária A,B
-
%
-
*A Parâmetros avaliados em trechos de alto curso, B Baixo curso C em Corredeiras R em remansos.
Figura 3.18 - Preenchimento de protocolo de avaliação
rápida para caracterização ecomorfológica das estações.
Estação amostral VE1.
34
Contribuições às Ciências da Terra
3.4 – ANÁLISES ESTATÍSTICAS DOS DADOS
Para avaliação da qualidade das águas, foram aplicados os índices bióticos “Biological
Monitoring Working Party Score System” - BMWP (Hellawell 1989, Hawkes 1997, Junqueira &
Campos 1998, Junqueira et al. 2000), e o “Average Score Per Taxon” – ASPT (Balloch et al.1976,
Armitage et al. 1983, Walley & Hawkes 1997). Estes índices utilizam a comunidade de
macroinvertebrados para indicar a contaminação da água por matéria orgânica (Baptista 2007). O
índice BMWP considera os macroinvertebrados identificados até o nível taxonômico de Família, e
confere valores de 1 a 10 para cada Família identificada. As Famílias que não resistem a altos níveis
de poluentes recebem valores mais altos, enquanto Famílias mais tolerantes recebem valores mais
baixos. O índice avalia a qualidade da água a partir do somatório de pontuações atribuídas às Famílias
identificadas. O índice ASPT segue o mesmo procedimento do índice BMWP, no entanto divide o
score final pelo número de Famílias encontradas, no intuito de corrigir o fato de que rios maiores
possuem maiores diversidades (Balloch et al.1976, Armitage et al. 1983, Walley & Hawkes 1997). Os
valores para cada Família seguiram a adaptação do índice BMWP para a Bacia Hidrográfica do rio
Das Velhas realizado por Junqueira et al. (2010). Estes índices foram aplicados no intuito de gerar
mais um dado de qualidade ambiental das estações amostrais. A lista com o score atribuído a cada
Família de macroinvertebrado compõe o anexo 1 deste trabalho.
Para análise comparativa dos diferentes tipos de substratos, micro-hábitats, dados físicoquímicos e biológicos, os resultados foram interpretados através de análises estatísticas. O tratamento
estatístico dos dados foi realizado utilizando o software Statistica, versão 7.0. Os testes estatísticos
seguiram as recomendações e pressupostos descritos em Zar (1999). As variações foram consideradas
significativas quando o grau de confiança dos testes era menor que 0,05.
Para avaliar o efeito das variáveis físico-químicas e ecomorfológicas sobre a comunidade de
macroinvertebrados, que dependiam da distribuição da média amostral e, portanto foram classificados
como “dados paramétricos”, utilizou-se, para os casos em que havia distribuição normal dos dados e, o
teste de Análise de Variância de Um Fator, também chamada de ANOVA One Way. Quando não
havia homogeneidade de variância dos dados utilizou-se o teste de kruskal-Wallis. Nos casos em que
a variável independente possuía somente até dois níveis de variação, como nos casos testados para
avaliar as diferenças entre as feições hidrogeomorfológica dos rios, foi utilizado o teste t de student.
Para avaliação das Famílias de macroinvertebrados encontradas preferencialmente em
determinadas feições hidrogeomorfológicas do rio, foi utilizado o teste não paramétrico de Mann
Whitney, que avalia amostras independentes.
Em função das múltiplas variáveis amostradas, foi realizada uma Análise de Componente
Principal – PCA (Principal Components Analysis), no intuito de entender as relações entre as
35
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
variáveis. A análise de PCA cria uma matriz de correlação ou covariância entre as variáveis. Assim é
possível verificar a relação e a força de interação entre essas variáveis.
Para avaliar e discutir as relações entre os dados verificados, as estações foram agrupadas a
partir de uma Análise de Cluster ou Análise de Agrupamento Principal, que verifica a proximidade
dos dados entre as estações a partir de diferentes algoritmos de classificação. Esta análise permite
inferir sobre as características compartilhadas entre as diferentes estações amostrais.
36
Contribuições às Ciências da Terra
CAPÍTULO 4
RESULTADOS
Os resultados das avaliações ecomorfológicas, físico-químicas, composição do substrato
(granulométrica, mineralógica e petrográfica) e biológicas (macroinvertebrados), são aqui
apresentados nesta ordem. Estes parâmetros avaliados são dispostos em tabelas, e discutidos por cada
rio pesquisado, e posteriormente por feição hidrogeomorfológica dos rios analisados (corredeiras e
remansos). Em seguida são apresentadas as análises estatísticas que integram os resultados destes
parâmetros. A discussão integrada dos resultados está disposta no capítulo 5 deste trabalho.
Os resultados dos testes estatísticos, descritos na metodologia no capítulo 3 deste trabalho, são
apresentados ao longo deste capítulo. Foram realizadas análises estatísticas de Variância, Análise de
um Fator (ANOVA One Way), teste de Kruskal-Wallis, nos casos onde não havia homogeneidade de
variância dos dados, e teste t de student para análise de variável categórica de até dois níveis. Os
resultados são apresentados em forma de gráficos e são apresentados os valores do teste (T ou F), os
graus de liberdade utilizados para a realização do mesmo, e os valores de p, que representam o grau de
confiança do teste, sendo que valores menores que 0,05 indicam variações significativas.
4.1 – AVALIAÇAO ECOMORFOLÓGICA DAS ESTAÇOES AMOSTRAIS
O Protocolo de Avaliação Ecomorfológica dos Ambientes Fluviais, proposto por Ferreira &
Castro (2005), foi utilizado para determinar a “Qualidade Global do Hábitat” das estações amostrais,
que é explicitado através de um score, para cada estação amostral. Este protocolo permite a realização
de uma avaliação rápida da qualidade do hábitat do trecho em estudo, e deve ser realizada a partir de
uma análise visual de um profissional capacitado. Os parâmetros avaliados são descritos na
metodologia, no capitulo 3 deste trabalho. O score final obtido nos trechos avaliados é expresso em
porcentagem.
A tabela 4.1 apresenta os resultados obtidos para cada parâmetro avaliado em cada estação:
37
Contribuições às Ciências da Terra
Tabela 4.1 - Resultados dos parâmetros físico–químicos da água em cada estação amostral ao longo das três coletas de campo.
Estações
Descrição do Fator Protocolo
CL1c
CL2r
CL3r
VE1r
VE2c
BA1c
BA2r
BA3c
Largura da zona de vegetação ripária nas margens direita e esquerda
19
19
10
16
14
19
20
8
10
9
19
8
3
11
7
2
9
6
11
12
14
17
15
8
6
6
12
5
6
11
3
3
6
9
9
12
8
13
16
7
8
9
17
7
7
14
7
7
14
6
7
13
11
14
18
7
4
4
8
5
5
10
4
4
8
19
18
15
14
12
19
19
8
9
9
18
7
7
14
7
7
14
19
18
10
10
12
13
14
7
6
5
11
3
2
5
3
2
5
12
8
7
10
12
13
8
5
5
10
5
4
9
4
4
8
14
18
10
18
13
14
18
7
6
6
12
3
3
6
3
3
6
AVALIAÇÃO GLOBAL DO HÁBITAT (%)
74,54
56
59,5
51
76,81
56,36
48,5
61,81
Cobertura de substrato disponível
Soterramento
Substrato em poços
Regimes de velocidade/profundidade
Variabilidade dos poços
Deposição de sedimento
Condição de escoamento do canal
Alteração do canal
Frequência de corredeiras
Sinuosidade do canal
Estabilidade da margem direita
Estabilidade da margem esquerda
Estabilidade das margens direita e esquerda
Proteção da margem direita pela vegetação
Proteção da margem esquerda pela vegetação
Proteção das margens direita e esquerda pela vegetação
Largura da zona de vegetação ripária na margem direita
Largura da zona de vegetação ripária na margem esquerda
38
Contribuições às Ciências da Terra
A figura 4.1 mostra o score ambiental atingido por cada estação amostral, e expresso em porcentagem.
80
75
Porcentagem
70
65
60
55
50
45
CL1c
CL2r
CL3r
VE1r
VE2c
BA1c
BA2r
BA3c
Estacao
Figura 4.1 - Score Ambiental obtidos a partir da Avaliação Ecomorfológica das Estações Amostrais.
Observa-se que as estações VE2c e CL1c apresentaram, respectivamente, os maiores scores
ambientais dentre as estações amostradas. Essas duas estações são de feição hidrogeomorfológica de
corredeiras, e apresentam predominância de afloramentos rochosos ao longo do seu leito, nestes
trechos. A maior pontuação nestas estações se deu principalmente pela variedade de oferta de
substratos disponíveis para colonização de organismos, bem como a ocorrência de matas ripárias mais
preservadas.
As estações BA2r e VE1r apresentaram, respectivamente, os menores scores ambientais dentre
as estações avaliadas. Ambas as estações são de feição remanso, e obtiveram menor “Qualidade
Global do Hábitat”. Isso provavelmente ocorre pelo acúmulo de grande quantidade de sedimentos
finos (local de baixa energia) e a erosão de suas margens, evidenciada pela escassez de mata ripária
nestas áreas, fatores que configuram um ambiente desfavorável aos organismos, tanto bentônicos
como planctônicos, já que estes são sensíveis à grandes quantidades de partículas em suspensão na
água.
A figura 4.2 mostra o resultado da aplicação do teste t de student, comparando os resultados da
avaliação da qualidade do hábitat nas feições hidrogeomorfológicas dos rios analisados.
39
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
74
72
70
Avaliação Ecomorfológica %
68
66
64
62
60
58
56
54
52
50
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.2 - Teste t de student comparando o Score ambiental das feições corredeiras e remansos obtidos a partir
da Avaliação Ecomorfológica de todas as estações amostrais (t para variâncias separadas=4,726; gl=16,181;
p=<0,001).
O teste t de student indicou diferença significativa entre estações de remanso e corredeiras
(p=<0,001), pois as estações de remanso apresentaram score ambiental significativamente menor que
as estações de corredeiras.
4.2 – ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA DA ÁGUA
As variáveis físico-químicas além de constituírem características peculiares de cada ambiente,
ainda refletem interferências alóctones nos rios, como descargas de efluentes, carreamento de
partículas sólidas por águas de chuva, etc. Fatores que influenciam diretamente na qualidade da água e
nas comunidades aquáticas, como peixes, invertebrados, etc. (Esteves 1998).
Os parâmetros físico-químicos da água avaliados neste trabalho foram: temperatura, oxigênio
dissolvido, pH, condutividade elétrica e turbidez. A tabela 4.2 apresenta os resultados da avaliação
físico-química em todas as estações amostrais analisadas ao longo dos três períodos de coletas.
40
Contribuições às Ciências da Terra
Tabela 4.2 - Resultados dos parâmetros físico–químicos da água em cada estação amostral ao longo das três
coletas de campo.
Rio
Estação Coleta
Data
Hora Temp. Água
OD
pH Cond. Elétrica Turbidez
(°C)
(Mg/L)
(µS/cm)
(NTU)
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Verde
Verde
Verde
Verde
Verde
Verde
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
CL1c
CL1c
CL1c
CL2r
CL2r
CL2r
CL3r
CL3r
CL3r
VE1r
VE1r
VE1r
VE2c
VE2c
VE2c
BA1c
BA1c
BA1c
BA2r
BA2r
BA2r
BA3c
BA3c
BA3c
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
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07:15
16:22
16:00
08:00
17:14
16:30
08:31
17:44
17:00
09:46
18:55
13:00
10:56
17:48
12:00
14:45
14:46
07:30
15:30
13:48
07:10
15:42
13:23
06:30
22,2
25,5
27,8
22,5
25,5
27,7
23
25
27,4
24,1
24,8
27,1
23,9
25
26,7
26,4
24,2
23,3
24,7
23,7
23,2
24,7
23,6
23,1
8,5
8,7
8,9
8,3
8,2
8,76
8,6
8,8
9,53
9,5
9,5
9,6
9,6
10,3
9,11
8,8
8,1
7,23
8
7,8
8,25
8,1
8
8,87
7,2
6,75
6,84
7,19
6,52
6,91
7,52
6,5
6,52
7,42
5,37
6,5
7,17
5,65
6,47
7,17
5,43
6,7
7,37
5,6
6,84
7,45
6,96
6,55
20,1
22
21
20,3
21
23
19,5
22
20
18,7
17
19
18,9
20
17
74
66
67
76
66
68
75
69
66
9
4,38
4,65
10
4,13
3,07
9,59
5
4,25
12,7
11,68
10,75
11
8,82
8,59
15
16
15,46
16
15
15,4
15
16,68
14,66
No geral, as estações amostrais analisadas não apresentaram grandes variações em suas
propriedades físico-químicas. A seguir são discutidos os resultados de cada parâmetro avaliado:
4.2.1 – Temperatura da Água
A temperatura desempenha papel principal de controle no meio aquático, condicionando as
influências de uma série de parâmetros físico-químicos (Esteves 1998). Organismos aquáticos
possuem limites de tolerância térmica superior e inferior, temperaturas ótimas para crescimento e
reprodução, além de preferência em gradientes térmicos e limitações para migração. A temperatura da
água varia naturalmente em função da temperatura do ar, sendo que variações súbitas deste parâmetro
estão geralmente vinculadas às descargas de águas industriais ou de resfriamento de usinas
termelétricas.
4.2.1.1 – Temperatura da Água entre estações
A figura 4.3 mostra a variação da temperatura da água nas estações amostrais ao longo das
três campanhas de campo.
41
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
29
28
27
Temp. Água
26
25
24
23
22
21
20
CL1c
CL2r
CL3r
VE1r
VE2c
BA1c
BA2r
BA3c
Estação
Figura 4.3 - Análise de Variância da temperatura da água (°C) entre as estações amostrais (F7,16=0,341,
p=0,922).
Quadro 4.1 – Valores máximos e mínimos de temperatura nos rios analisados.
Rio Claro: temperatura esteve entre 22,2°C a 27,8°C, com variação de 20,14%.
Rio Verde: temperatura esteve entre 23,9°C a 27,1°C, com variação de 11,80%.
Rio Barreiro: temperatura esteve entre 23,1 °C a 26,4°C, com variação de 12,5%.
A temperatura em todas as estações amostrais durante as três campanhas permaneceram
estáveis e com valores próximos entre elas. A Análise de Variância aplicada mostra que a temperatura
da água não variou significativamente entre as estações amostrais de cada rio (p=0,922).
4.2.1.2 – Temperatura da Água entre rios
A figura 4.4 mostra a variação de temperatura da água em função dos rios amostrados
42
Contribuições às Ciências da Terra
27.5
27.0
26.5
Temp. Água
26.0
25.5
25.0
24.5
24.0
23.5
23.0
22.5
Claro
Verde
Barreiro
Rio
Figura 4.4 - Análise de Variância da temperatura da água (°C) nas estações amostrais (F2, 21=1,289, p=0,296).
Verifica-se que o rio Barreiro apresentou águas ligeiramente mais frias do que os rios Claro e
Verde, no entanto, esta variação não foi significativa. A variação da temperatura da água deveu-se
principalmente às diferentes campanhas, o que refletiu diferentes temperaturas para os dias de coleta, e
também em função do horário da coleta. Com base na Análise de Variância, também se observou que
não houve variação significativa da temperatura da água entre os rios amostrados (p=0,296), apenas
que o rio Verde apresentou maior amplitude de variação térmica.
4.2.1.3 – Temperatura da Água entre feições hidrogeomorfológicas de rio
Observa-se na figura 4.5 que a variação da temperatura da água entre as feições corredeiras e
remansos é muito próxima.
43
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
26.0
25.8
25.6
25.4
Temp. Água
25.2
25.0
24.8
24.6
24.4
24.2
24.0
23.8
23.6
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.5 - Teste t de student comparando a temperatura da água (°C) nas feições de rios corredeiras e
remansos (t= -0,027; gl=22; p=0,785).
Não se verificou variação significativa na temperatura da água entre as estações de corredeiras
e remanso (p = 0.785). Portanto, a temperatura da água não apresentou variação significativa entre
estações amostrais, das feições hidrogeomorfológicas, nem mesmo entre os diferentes rios amostrados.
4.2.2 – Oxigênio Dissolvido - OD
O oxigênio dissolvido (OD) é essencial para a manutenção de processos de autodepuração em
sistemas aquáticos naturais (Wetzel 2001). Os níveis de OD também indicam a capacidade de um
corpo de água natural em manter a vida aquática. O OD na água provém naturalmente de processos
cinéticos e fotossintéticos, portanto, rios de maior energia em geral são mais bem oxigenados, e
consequentemente, são os que apresentam maior abundância de organismos fotossintetizantes (Wetzel
2001). Os valores de OD variam naturalmente em função da temperatura da água e da pressão
atmosférica. Despejos de natureza orgânica também podem elevar a Demanda Bioquímica de
Oxigênio (DBO), e com isso reduzir as concentrações deste elemento na água (Von Sperling 2005).
4.2.2.1 – Oxigênio Dissolvido entre estações amostrais
O gráfico da figura 4.6 mostra a variação de OD nas diferentes estações amostrais, ao longo
das três campanhas de campo realizadas nesta pesquisa.
44
Contribuições às Ciências da Terra
011
010
010
OD
09
09
08
08
07
CL1c
CL2r
CL3r
VE1r
VE2c
BA1c
BA2r
BA3c
Estação
Figura 4.6 – Análise de Variância do Oxigênio Dissolvido (mg/L) nas estações amostrais (F7,
p=0,001).
16=5,966,
Quadro 4.2 – Valores máximos e mínimos de oxigênio dissolvido nos rios analisados.
Rio Claro: Os valores de oxigênio dissolvido nas estações do rio Claro foram de 8,2 mg/L na
estação CL2r a 9,53 mg/L na estação CL3r. Variação de 13,95%.
Rio Verde: Os valores de oxigênio dissolvido variaram de 9,1 mg/L na estação VE2c a 10,3
mg/L também na estação VE2c. Variação de 11,65%.
Rio Barreiro: A estação com a menor taxa de OD foi a BA1c, com 7,23 mg/L, e a maior a
estação BA3c, com 8,87 mg/L. Variação de 18,48%.
Na comparação entre todas as estações amostrais, verificamos que os valores de OD variaram
de 7,23 mg/L na estação BA2r a 10,3 mg/L na estação VE2c, representando uma variação de 29,8%.
De toda forma, os valores encontrados estão acima de 7,0 mg/L em todas as estações amostradas, o
que segundo Dudgeon (2008), são consideradas águas bem oxigenadas para rios tropicais.
4.2.2.2 – Oxigênio Dissolvido entre rios
Observa-se na comparação entre rios, que as águas do rio Verde são mais bem oxigenadas,
seguidas respectivamente pelas águas do rio Claro e Barreiro (Figura 4.7).
45
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
10.5
10.0
OD
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
Claro
Verde
Barreiro
Rio
Figura 4.7 - Análise de Variância do Oxigênio Dissolvido (mg/L) nos rios amostrados (F2, 21=20,964, p<0,001).
A Análise de Variância dos valores de OD entre os rios amostrados apontou diferença
significativa (p<0,001). Observa-se que as águas do rio Barreiro são menos oxigenadas que as águas
do rio Claro e do rio Verde, sendo que o rio Verde apresentou maior oxigenação de suas águas entre
todos os outros rios avaliados.
4.2.2.3 – Oxigênio Dissolvido entre Feições Hidrogeomorfológicas do Rio
Na comparação entre feições corredeiras e remanso, não se verificou diferença significativa do
oxigênio dissolvido, como observada no gráfico da figura 4.8.
46
Contribuições às Ciências da Terra
9.2
9.0
OD
8.8
8.6
8.4
8.2
8.0
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.8 - Teste t de student comparando o Oxigênio Dissolvido (mg/L) das feições corredeiras e remansos
(t=0,176; gl=22; p=0,861).
As águas são bem oxigenadas em todas as estações amostrais, não sendo observada diferenças
significativas entre as estações com feição corredeiras e remansos (p=0,861).
4.2.3 – Potencial Hidrogeniônico - pH
O pH é a relação numérica que expressa o equilíbrio entre íons (H+) e (OH-). Os organismos
aquáticos estão geralmente adaptados às condições de neutralidade e, em consequência, alterações
bruscas do pH na água (<5,0 ou >9,0) podem resultar no desaparecimento ou redução dos organismos
presentes na mesma (Esteves 1998). Variações naturais de pH estão geralmente vinculadas à presença
de ácidos carbônicos e húmicos dissolvidos. Normalmente as variações maiores de pH podem estar
vinculadas à despejos industriais, aporte de defensivos agrícolas e águas residuárias de mineração
(Von Sperling 2005).
4.2.3.1 – pH entre estações
A figura 4.9 mostra um gráfico que representa o pH observado em todas as estações amostrais
ao longo das três coletas, nos três rios analisados.
47
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
8.5
8.0
7.5
pH
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
CL1c
CL2r
CL3r
VE1r
VE2c
BA1c
BA2r
BA3c
Estação
Figura 4.9 – Análise de Variância do pH entre as estações amostrais (F7, 16=0,355, p=0,915).
Quadro 4.3 – Valores máximos e mínimos de pH nos rios analisados.
Rio Claro: os valores estiveram entre 6,5 a 7,52, variação de 13,56%.
Rio Verde: valores do pH estiveram entre 5,37 a 7,42, variação de 27,62%.
Rio Barreiro: valores do pH estiveram entre 5,43 a 7,45, variação de 27,11%.
Na comparação entre todas as estações, verificou-se menor valor de pH na estação VE1r
(5.37), e o maior de 7.52 na estação CL3r, com variação de 28,59%. Estes valores estão próximos da
neutralidade, e dentro de uma faixa de tolerância da maioria dos organismos aquáticos, o que indica
que este parâmetro não deve ter contribuído significativamente na variação das comunidades de
macroinvertebrados observada neste trabalho.
4.2.3.2 – pH entre rios
Na comparação entre os rios amostrados, o pH se mostrou bastante homogêneo não
apresentando variações significativas (p = 0.412), como podemos visualizar na figura 4.10.
48
Contribuições às Ciências da Terra
7.6
7.4
7.2
7.0
pH
6.8
6.6
6.4
6.2
6.0
5.8
5.6
Claro
Verde
Barreiro
Rio
Figura 4.10 – Análise de Variância do pH entre os rios amostrados (F 2, 21=0,923, p=0,412).
4.2.3.3 – pH entre feições hidrogeomorfológicas do rio
Na comparação entre feições corredeiras e remansos, figura 4.11, observamos que os valores
de pH são também bastante homogêneos e sem diferenças significativas (p=0,098).
7.2
7.1
7.0
6.9
pH
6.8
6.7
6.6
6.5
6.4
6.3
6.2
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.11 - Teste t de student comparando pH nas feições de rios, corredeiras e remansos (t=0,025; gl=22;
p=0,098).
49
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Portanto os valores de pH nos trechos de rios amostrados não variaram significativamente
entre estações, entre feições de rios e nem mesmo entre os diferentes rios.
4.2.4 – Condutividade Elétrica
De acordo com Esteves (1998), a condutividade elétrica da água, que é a capacidade de uma
solução em conduzir corrente elétrica em função da concentração de íons presentes, é uma das
variáveis mais importantes na limnologia, já que fornece informações sobre o metabolismo dos
ecossistemas aquáticos e sobre fenômenos que possam alterar as condições normais da bacia de
drenagem. É determinada pela presença de substâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e
cátions (Esteves 1998).
A figura 4.12 mostra gráfico da variação da condutividade elétrica nas diferentes estações
amostrais.
80
70
Condutividade
60
50
40
30
20
10
CL1c
CL2r
CL3r
VE1r
VE2c
BA1c
BA2r
BA3c
Estação
Figura 4.12 - Análise de Kruskal-Wallis da Variação da condutividade elétrica da água entre as estações
amostrais H (7, N= 24) =21,417 p =0,003.
Quadro 4.4 – Valores máximos e mínimos de condutividade elétrica nos rios analisados.
Rio Claro: condutividade elétrica variou de 19,5 µS/cm a 21 µS/cm, representando variação
de 7,14%.
Rio Verde: condutividade elétrica variou de 17 µS/cm a 18,9 µS/cm, variação de 10,05%.
Rio Barreiro: condutividade elétrica variou de 66 µS/cm a 75,6 µS/cm no rio Barreiro,
variação total de 12,69%.
50
Contribuições às Ciências da Terra
A figura 4.12 indica ainda que o rio Verde possui menor condutividade elétrica, comparado
aos demais rios amostrados. As estações do rio Barreiro (BA1c, BA2r e BA3c), apresentaram
condutividade elétrica mais elevada que as demais estações. De acordo com Parey (1999), valores de
condutividade elétrica de até 100 µS/cm são considerados baixos, e geralmente provenientes de fontes
oriundas de gnaisses, granitos ou arenitos coloridos. Fontes de rochas calcárias (calcáreos, mármores
ou margas), ao contrário, frequentemente apresentam valores ao redor e acima de 1000 µS/cm (Parey
1999). No caso do presente trabalho, a condutividade elétrica em todas as estações é considerada
baixa, provavelmente em função da formação geológica da região.
4.2.4.1 – Condutividade Elétrica entre feições hidrogeomorfológicas do rio
A figura 4.13 mostra o resultado do teste t de student, aplicado para avaliar a variação da
condutividade elétrica entre as feições de rio, corredeiras e remansos.
65
60
55
Condutividade
50
45
40
35
30
25
20
15
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.13 - Teste t de student verificando diferença nos valores de condutividade elétrica (µS/cm) entre as
feições de rio, corredeiras e remansos (t=1,218; gl=22; p=0,235).
O teste indicou que os valores de condutividade elétrica nas feições de rio, corredeiras e
remansos, não variaram significativamente (p = 0.235). Os resultados mostram que a condutividade
elétrica, apesar de ter se mostrado diferente entre as estações amostrais e entre os rios amostrados, não
variou significativamente entre corredeiras e remansos, sendo observado uma pequena tendência de
maior condutividade elétrica nas estações de corredeiras.
51
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
4.2.5 – Turbidez
A turbidez representa o grau de interferência com a passagem da luz através da água (Esteves
1998). A alta turbidez reduz a fotossíntese, que por sua vez altera toda a estrutura do ecossistema
aquático (Wetzel 2001). A turbidez da água ocorre naturalmente em função da presença de materiais
em suspensão como sedimentos na fração silte e argila, assim como microorganismos e organismos
planctônicos em suspensão (Esteves 1998). Além disso, processos erosivos naturais ou oriundos de
desmatamento e atividades de mineração, assim como lançamento de efluentes que contenham
material fino particulado, podem contribuir para aumento da turbidez da água (Von Sperling 2005).
4.2.5.1 – Turbidez entre estações
Observa-se na figura 4.14 a variação nos valores de turbidez, entre as estações amostrais.
18
16
Turbidez (NTU)
14
12
10
8
6
4
2
CL1c
CL2r
CL3r
VE1r
VE2c
BA1c
BA2r
BA3c
Estação
Figura 4.14 - Análise de Kruskal-Wallis da variação de turbidez (NTU) entre as estações amostrais H (7, N= 24)
=19,297 p =0,007.
Quadro 4.5 – Valores máximos e mínimos de turbidez nos rios analisados.
Rio Claro: turbidez entre as estações foi de 3,07 NTUs a 6,52 NTUs, com variação de
67,98%.
Rio Verde: turbidez foi de 8,59 NTUs a 12,7 NTUs, representando variação de 32,36%.
Rio Barreiro: turbidez de 14,66 NTUs a 16,68 NTUs, com variação de 12,11%.
Os menores valores de turbidez foram observados nas estações do rio Claro, refletido em todas
as campanhas. Os maiores valores de turbidez foram observados nas estações presentes no rio
52
Contribuições às Ciências da Terra
Barreiro. A variação de turbidez entre as estações foi de 3,07 NTUs na estação CL2r e 16,68 NTUs na
estação BA3c, apresentando uma variação de 81,59%.
Observa-se maiores valores de turbidez nas estações do rio Barreiro, seguidas das estações do
rio Verde, e os menores valores, observados nas estações do rio Claro.
4.2.5.2 – Turbidez entre feições hidrogeomorfológicas do rio
Na comparação entre as feições corredeiras e remansos (Figura 4.15), não foi constatada
diferença significativa dos valores de turbidez (p=0,276).
15
14
13
Turbidez (NTU)
12
11
10
9
8
7
6
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.15 - Teste t de student comparando valores de Turbidez (NTU) nas feições de rios, corredeiras e
remansos (t=1,115; gl=22; p=0,276).
Os resultados indicaram turbidez ligeiramente maior nas estações de corredeiras em relação às
estações de remanso, no entanto, sem variação significativa (p = 0,276).
4.3 – SEDIMENTOS
4.3.1 – Granulometria em laboratório
A análise granulométrica consistiu no peneiramento das amostras de sedimento e a separação
das diferentes frações encontradas, por meio da utilização de um conjunto de peneiras para a seleção
dos grãos. Na presente pesquisa foi utilizada a escala de Wentworth como parâmetro para classificar
as diferentes frações granulométricas encontradas nos sedimentos, como descrito na metodologia, no
capítulo 3 deste trabalho. As frações encontradas para cada estação representam a porcentagem do
53
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
peso retido em cada peneira em relação ao peso total da amostra, e estão expressos na Tabela 4.3. As
frações predominantes em cada estação, para cada amostragem, estão destacadas em negrito na tabela
a seguir.
54
Contribuições às Ciências da Terra
Tabela 4.3 - Porcentagem das frações granulométricas observadas em todas as estações amostrais
Rio
Estação
Coleta
Areia Muito Grossa
Areia Grossa
Areia Média
Areia Fina
Areia Muito Fina
Silte/Argila
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Claro
Verde
Verde
Verde
Verde
Verde
Verde
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
Barreiro
CL1c
CL1c
CL1c
CL2r
CL2r
CL2r
CL3r
CL3r
CL3r
VE1r
VE1r
VE1r
VE2c
VE2c
VE2c
BA1c
BA1c
BA1c
BA2r
BA2r
BA2r
BA3c
BA3c
BA3c
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0,43
0,06
0,05
0,64
0,57
1,81
0,26
0,50
0,66
0,22
0,35
0,01
0,04
0,13
33,14
80,18
34,20
48,57
27,88
43,86
39,23
57,28
62,81
83,19
4,51
4,82
4,17
0,52
0,31
0,41
0,73
0,34
0,43
23,86
0,20
0,01
0,10
11,78
0,07
1,24
1,69
2,96
6,29
3,10
5,17
12,83
3,34
2,76
59,42
66,70
63,85
5,36
4,89
4,91
17,40
17,78
12,50
12,06
2,00
9,68
10,38
25,52
22,76
10,90
42,58
18,58
24,99
38,01
32,28
15,65
22,74
10,12
29,57
24,02
26,44
50,94
64,85
68,00
48,22
61,00
62,13
44,14
61,15
76,14
35,92
48,83
34,78
6,36
18,91
23,42
32,19
12,41
19,82
11,45
9,29
3,02
4,84
3,78
4,43
36,76
25,52
21,40
27,94
16,70
20,12
15,36
32,05
13,24
39,18
12,33
8,52
0,79
3,93
5,51
7,07
2,14
2,84
2,16
1,37
0,40
0,83
0,63
1,07
5,61
3,87
3,47
6,42
3,69
4,16
0,85
4,25
0,92
14,25
1,42
0,72
0,52
0,78
0,95
1,59
0,48
0,65
0,63
0,40
0,51
55
Contribuições às Ciências da Terra
Os resultados das análises granulométricas serviram de base para determinação da composição
dos substratos dos rios. Já que em algumas estações, grande parte do substrato do leito era composto
por afloramentos rochosos, matacões e calhaus, os percentuais granulométricos obtidos no
peneiramento e que estão apresentados na tabela 4.3, foram readequados, a partir do percentual visual
observado destes substratos não coletados, seguindo a metodologia descrita no capítulo 3.
4.3.2 – Análise da composição dos substratos dos rios pesquisados
A tabela 4.4 apresenta os valores percentuais dos substratos dos rios obtidos, a partir da
análise visual dos afloramentos rochosos, matacões e calhaus, somado aos valores percentuais de
granulometria dos sedimentos encontrada em laboratório. Em negrito na tabela a seguir, retrata as
composições predominantes do substrato em cada estação amostral.
56
Contribuições às Ciências da Terra
Tabela 4.4 - Análise granulométrica adaptada, contemplando os substratos rochosos e matacões (valores em porcentagem).
Rio
Estação
Coleta
Substrato
Rochoso/Matacões e
Calhaus
Claro
CL1c
1
80
0,085172239
0,902523009
11,88464706
5,913105363
0,968786716
0,166836832
Claro
CL1c
2
80
0,01
0,96
13,34
4,80
0,76
0,13
Claro
CL1c
3
0,834
12,770
5,288
0,885
0,213
CL2r
1
80
0
0,010
Claro
0,645
0,520
5,364
50,940
36,764
5,607
Claro
CL2r
2
0
0,57
0,31
4,89
64,85
25,52
3,87
Claro
CL2r
3
0
1,814
0,405
4,912
67,999
21,402
3,468
Claro
CL3r
1
0
0,258
0,731
17,400
48,221
27,937
6,417
Claro
CL3r
2
0
0,50
0,34
17,78
61,00
16,70
3,69
Claro
CL3r
3
0
0,661
0,431
12,496
62,132
20,117
4,164
Verde
VE1r
1
0
0,215
23,860
12,059
44,135
15,361
0,853
Verde
VE1r
2
0
0,35
0,20
2,00
61,15
32,05
4,25
Verde
VE1r
3
0
0,010
0,006
9,681
0,921
Verde
VE2c
1
90
0,004
0,010
1,038
76,143
3,592
13,240
3,918
1,425
Verde
VE2c
2
90
0,013
1,178
2,552
4,883
1,233
0,142
Areia Muito Grossa
Areia Grossa Areia Média
Areia Fina
Areia Muito Fina Silte/Argila
Verde
VE2c
3
90
3,31
0,01
2,28
3,48
0,85
0,07
Barreiro
BA1c
1
80
16,036
0,247
2,181
1,272
0,159
0,104
Barreiro
BA1c
2
80
6,839
0,337
8,517
3,782
0,786
0,156
Barreiro
BA1c
3
9,71
0,59
3,72
4,68
1,10
0,19
Barreiro
BA2r
1
80
0
27,878
6,289
24,986
1,588
BA2r
2
0
43,856
3,105
38,014
32,192
12,413
7,068
Barreiro
2,140
0,484
Barreiro
BA2r
3
0
39,23
5,17
19,82
2,84
0,65
Barreiro
BA3c
1
10
51,553
11,548
32,28
14,086
10,308
1,940
0,565
Barreiro
BA3c
2
10
56,531
3,007
20,462
8,357
1,234
0,357
Barreiro
BA3c
3
10
74,87
2,49
9,11
2,72
0,36
0,46
57
Contribuições às Ciências da Terra
Os resultados mostraram que as estações de feição corredeiras possuem, em geral, leitos
compostos predominantemente de afloramentos rochoso, calhaus e matacões, evidenciado
principalmente nos rios de maior energia, que são os rios Claro e Verde. O rio Barreiro na estação
BA1c, também apresenta essa composição como componente principal do substrato. Esta estação
localiza-se no leito principal do rio, diferentemente da estação BA3c, que é uma corredeira que passa
lateralmente ao leito principal, e foi a única estação de feição corredeira que apresentou fração areia
muito grossa como substrato principal.
A análise de KruskalWallis foi aplicada para verificar variação entre os rios amostrados, da
composição dos substratos. Os resultados indicaram que houve variação significativa apenas das
frações “Areia Muito Grossa” (MG) e “Areia Média” (M).
A figura 4.16 indica a variação da fração granulométrica “Areia Muito Grossa” – MG entre os
rios amostrados.
80
70
60
50
MG
40
30
20
10
0
-10
Claro
Verde
Barreiro
Rio
Figura 4.16 - Análise de Kruskal-Wallis da variação da composição do substrato na fração “Areia Muito
Grossa” entre os rios amostrados H(2, N= 24) =16,650; p = <0,001.
O teste indicou que houve variação significativa da fração granulométrica “Areia Muito
Grossa” entre os rios amostrados, sendo maior no rio Barreiro.
A figura 4.17 mostra a variação da fração “Areia Média” (M) entre os rios amostrados.
58
Contribuições às Ciências da Terra
40
35
30
25
M
20
15
10
5
0
-5
Claro
Verde
Barreiro
Rio
Figura 4.17 - Análise de Kruskal-Wallis da variação da granulometria do substrato na fração “Areia Média”
H(2, N= 24) = 6,302; p = 0,042.
A fração granulométrica do substrato “Areia Média” também variou significtivamente entre os
rios amostrados, sendo mais predominante no rio Barreiro em relação aos demais rios.
Provavelmente em função da maior energia e porte dos rios Claro e Verde, a composição
predominante do substrato foi de afloramentos rochosos e matacões, sendo que os sedimentos nas
frações areia foram menos abundantes, presentes apenas em reentrâncias das rochas. No entanto, os
sedimentos nas frações menores não apresentaram variações significativas entre os rios amostrados.
Foram realizados testes t de student para avaliar a variação da composição dos substratos entre
as feições hidrogeomorfológicas, corredeiras e remansos.
59
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
90
80
70
Rocha e matacões
60
50
40
30
20
10
0
-10
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.18 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica Substrato Rochoso e Matacões
entre as feições de rio, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=6,733; gl=11,000; p=<0,001).
O teste indicou variação significativa da composição substrato rochoso/matacão entre as
feições corredeiras e remansos (Figura 4.18). Essa composição não é observada nas estações de
remansos, constituídas principalmente por sedimentos de granulometria mais finas, que depositam em
função da menor energia do rio nesta feição.
O gráfico na figura 4.19 mostra que apesar da fração granulométrica “Areia Muito Grossa”
(MG), ter se apresentado ligeiramente maior nas estações de corredeiras, o teste não indicou variação
significativa entre as feições hidrogeomorfológicas (p=0,357).
60
Contribuições às Ciências da Terra
35
30
25
MG
20
15
10
5
0
-5
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.19 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Muito Grossa” entre as
feições dos rios, corredeiras e remansos (t=0,940; gl=22; p=0,357).
A figura 4.20 mostra que não há significativa variação da fração granulométrica “Areia
Grossa” (G), em função da feição hidrogeomorfológica dos rios analisados.
8
7
6
5
G
4
3
2
1
0
-1
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.20 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Grossa”, entre as feições
dos rios, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=0,742; gl=15,664; p=0,468).
61
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Apesar da fração “Areia Grossa” se apresentar em maior quantidade nas estações de remanso
do que nas estações de corredeiras, o teste não indicou variação significativa. Assim como observado
para a fração “Areia Média”, apresentada na figura 4.21.
24
22
20
18
M
16
14
12
10
8
6
4
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.21 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Média” entre as feições
dos rios, corredeiras e remansos (t=-1,769; gl=22; p=0,090).
Em geral espera-se que as frações mais grossas do sedimento “Areia Muito Grossa”, “Areia
Grossa” e “Areia Média”, não estejam em maior proporção nas estações de menor energia das águas,
que, portanto seriam as estações com geomorfologia remanso. No entanto, as estações de remanso
deste trabalho estavam sempre contíguas às estações de corredeiras, sendo a composição dos
substratos destas estações, provavelmente, influenciadas durante a época das chuvas, devido o
aumento do carreamento de sedimentos das estações de corredeiras imediatamente a montante. De um
modo geral, os substratos nestas frações não variaram significativamente entre as corredeiras e
remansos. Este fenômeno é discutido no capítulo 5.
A fração “Areia Fina” – F é significativamente maior nas estações de remansos comparada às
estações de corredeiras (Figura 4.22).
62
Contribuições às Ciências da Terra
70
60
50
F
40
30
20
10
0
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.22 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Fina” entre as feições dos
rios, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=-7,852; gl=11,334; p=<001).
26
24
22
20
18
16
MF
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.23 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica “Areia Muito Fina” entre as
feições dos rios, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=-5,370; gl=11,168; p=<0,001).
63
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
A fração “Areia Muito Fina” – MF, também é significativamente maior nas estações de
remansos, comparada às estações de corredeiras (Figura 4.24).
4.5
4.0
3.5
3.0
S.A
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.24 - Teste t de student avaliando a diferença da fração granulométrica Silte Argila entre as feições de
rio, corredeiras e remansos (t para variâncias separadas=-4,459; gl=11,750; p=<0,001).
Os resultados mostraram que, as estações de feição com geomorfologia corredeiras são
principalmente constituída por afloramentos rochosos, matacões e calhaus, enquanto as estações de
remanso, a predominância foi de sedimentos em frações mais finas, como esperado em para ambientes
com menor energia.
4.3.3 – Análise da Composição do Sedimento
A análise da composição do sedimento avaliou a mineralogia, petrografia e componentes das
frações retidas nas peneiras de 1,0 mm, 500µm e 250 µm, classificadas como “areia muito grossa”,
“areia grossa” e “areia média”, respectivamente. Até estas frações as amostras podem ser identificadas
com auxílio de estereomicroscópio com aumento de até 50X. Também foram incorporadas para esta
análise a porcentagem de materia orgânica retida nas peneiras, já que este componente é importante na
colonização de macroinvertebrados aquáticos. A porcentagem dos componentes do sedimento
encontrados para cada estação estão dispostos em porcentagem e são explicitados na Tabela 4.5. Em
destaque estão os componentes predominantes em cada estação amostral, para cada coleta.
64
Contribuições às Ciências da Terra
Tabela 4.5 - Porcentagem dos componentes dos sedimentos observados nas estações amostrais
Rio
Estação Coleta Basalto Arenito Aglomerados Óxido de Ferro Quartzo Biotita Matéria Orgânica
Claro
CL1c
1
16,67
3,33
3,33
9,44
56,11
0,00
11,11
Claro
CL1c
2
9,44
0,00
3,89
1,11
52,22
0,00
33,33
Claro
CL1c
3
7,50
5,63
0,00
20,63
2,50
25,00
Claro
CL2r
1
10,00
0,00
50,00
1,11
38,75
27,78
0,00
11,11
Claro
CL2r
2
1,11
0,00
20,00
0,00
0,00
CL2r
3
0,00
7,22
21,11
0,00
0,00
Claro
CL3r
1
71,67
7,22
52,22
0,00
26,67
Claro
0,00
31,67
0,00
11,11
Claro
CL3r
2
46,11
0,00
50,00
5,56
2,78
34,44
0,00
11,11
39,44
8,33
0,00
25,00
4,44
31,11
0,00
0,00
0,00
3,33
6,67
0,00
0,00
0,00
0,00
1,43
81,67
40,71
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
73,00
0,00
0,00
0,00
Claro
CL3r
3
Verde
VE1r
1
Verde
VE1r
2
Verde
VE1r
3
57,86
27,00
Verde
VE2c
1
5,40
0,00
2,00
5,00
40,00
VE2c
2
8,38
0,00
3,13
0,00
47,60
38,50
0,00
Verde
0,00
50,00
Verde
VE2c
3
27,78
0,00
0,00
2,22
25,56
0,00
Barreiro
BA1c
1
21,67
0,00
6,67
0,00
71,67
0,00
44,44
0,00
Barreiro
BA1c
2
25,00
18,33
0,00
18,33
38,33
0,00
0,00
Barreiro
BA1c
3
28,13
3,75
0,00
6,25
61,88
0,00
0,00
Barreiro
BA2r
1
7,44
0,00
16,44
3,33
72,78
0,00
0,00
Barreiro
BA2r
2
13,11
0,00
0,00
13,78
73,11
0,00
0,00
Barreiro
BA2r
3
9,17
0,00
0,00
15,00
75,83
0,00
0,00
Barreiro
BA3c
1
34,50
0,00
10,00
6,13
0,00
0,00
Barreiro
BA3c
2
51,67
0,00
0,00
11,67
49,38
35,56
0,00
0,00
Barreiro
BA3c
3
45,83
0,00
0,00
11,67
36,67
0,00
0,00
65
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Além da matéria orgânica, foram observados tipos diferentes de minerais e rochas
nas
amostras analisadas: basalto, quartzo, aglomerados, óxido de ferro, biotita e . Observa-se que o basalto
e o quartzo são predominantes em quase todas as estações, destoando apenas na estação CL2r onde foi
encontrado aglomerados como predominante em duas amostragens, e a estação VE2c onde a matéria
orgânica também predominou em duas amostragens.
A seguir, os gráficos das figuras 4.25, 4.26 e 4.27 detalham os componentes principais dos
sedimentos coletados em cada rio amostrado.
Figura 4.25 – Composição das amostras de sedimento das estações do rio Claro.
A única estação de corredeira deste rio, estação CL1c, apresentou relativo predomínio de
quartzo. A estação CL3r apesar de apresentar maior porcentagem de quartzo nas amostras, a
predominância não foi evidente, já que observou-se porcentagens altas de basalto e aglomerados. Na
estação CL2r observa-se situação parecida, com predominância de aglomerados nas amostras, no
entanto elevadas porcentagens de quartzo e basalto.
66
Contribuições às Ciências da Terra
Figura 4.26 – Composição das amostras de sedimento das estações do rio Verde.
Os componentes biotita e arenito não foram encontrados no rio Verde. A estação de remanso
deste rio apresentou grande quantidade de matéria orgânica, além de quartzo e basalto. Já na estação
de corredeira a composição foi basicamente de quartzo e basalto. Os aglomerados e óxidos de ferro
apareceram-se em pequena quantidade nas duas estações amostrais deste rio.
Figura 4.27 - Composição das amostras de sedimento das estações do rio Barreiro.
67
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
As estações BA1c e BA2r apresentaram maior predominância de quartzo, seguido de basalto.
Já na estação BA3c, essa predominância não é evidente, sendo a estação composta quase que
igualmente por quartzo e basalto. Os aglomerados e óxidos de ferro aparecem em todas as estações
amostrais deste rio em pequenas quantidades, o arenito, foi amostrado somente na estação BA1c, em
estação de feição corredeira.
4.4 – MACROINVERTEBRADOS
Foram coletados e identificados um total de 9289 organismos, sendo identificadas 15 Ordens,
47 Famílias, 42 gêneros, além das classes Oligochaeta e Hirudínea. Deste total, 4566 indivíduos foram
coletados no rio Claro, 3203 no rio Verde e 1520 no rio Barreiro.
Tabela 4.6 - Número de indivíduos de macroinvertebrados coletados e identificados nos diferentes rios e feições
de rio
Rio
Indivíduos na Feição
Corredeira
Indivíduos na Feição
Remanso
Total de
indivíduos
Claro
Verde
Barreiro
3949
3053
1492
617
150
28
4566
3203
1520
TOTAL
8494
795
9289
O rio Claro apresentou o maior número de indivíduos dentre os rios amostrados, seguido pelo
rio Verde e Barreiro.
A lista dos macroinvertebrados identificados e a abundância total observada são descritos na
tabela 4.7.
Tabela 4.7 - Macroinvertebrados identificados nas diferentes estações amostrais
Táxon
Estação Amostral
CL1 CL2 CL3 VE1 VE2 BA1 BA2 BA3
INSECTA
DIPTERA
Chironomidae
Psychodidae
Empididae
Ceratopogonidae
Simuliidae
Tipulidae
ODONATA
Coenagrionidae
Calopterygidae
Aeshnidae
Gomphidae
0
1562
0
4
2
316
1
0
1
0
1
2
0
0
0
0
29 268 117 1378
0
0
0
0
0
0
0
44
0
4
2
1
1
5
0 392
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
2
0
0
0
2
0
5
0
0
68
0
539
1
11
1
17
0
0
1
0
0
0
0
24
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
146
0
5
3
9
3
0
0
0
0
0
Contribuições às Ciências da Terra
Aphylla sp.
Libellulidae
EPHEMEROPTERA
Baetidae
Cloeodes sp.
Baetodes sp.
Apobaetis sp.
Americabaetis sp.
Spiritiops sp.
Camelobaetidius sp.
Euthyplociidae
Campylocia sp.
Leptophlebiidae
Farrodes sp.
Hagenulopsis sp.
Miroculis sp.
Thraulodes sp.
Hermanella sp.
Polymitarcyidae
Leptohyphidae
Leptohyphes sp.
Tricorythodes sp.
Tricorythopsis sp.
Oligoneuriidae
COLEOPTERA
Elmidae
Psephenidae
Psephenus sp.
Hydrophilidae
TRICHOPTERA
Hydropsychidae
Smicridea sp.
Leptonema sp.
Synoestropsis sp.
Hydroptilidae
Ochrotrichia sp.
Neotrichia sp.
Alisotrichia sp.
Leptoceridae
Oecetis sp.
Nectopsyche sp.
Glossosomatidae
Itauara sp.
Mortoniella sp.
Polycentropodidae
Philopotamidae
1
16
61
30
1
52
26
0
1
23
0
0
13
46
0
9
1
0
0
2
607
4
149
0
0
38
0
0
0
0
0
503
0
3
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
69
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
12
0
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
0
0
0
1
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
2
2
0
0
1
0
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0
15
5
89
21
0
0
24
0
0
2
26
0
0
0
0
0
0
114
0
5
10
0
278
0
0
0
0
2
250
0
12
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
15
2
0
17
2
0
7
12
0
1
1
55
2
0
0
5
1
12
33
7
41
0
0
48
0
1
0
0
0
255
1
1
0
1
4
1
1
3
0
0
1
0
4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
2
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
8
4
0
1
0
0
0
2
0
0
1
0
0
0
0
0
0
7
5
0
2
0
0
42
0
0
1
0
0
54
2
1
1
0
0
0
0
0
0
1
3
1
0
0
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Wormaldia sp.
Chimarra sp.
Odontoceridae
Marilia sp.
Sericostomatidae
Helichopsychidae
Helicopsyche sp.
MEGALOPTERA
Corydalidae
Corydalus sp.
HEMIPTERA
Naucoridae
Cryphocricos sp.
Ambrysus sp.
Veliidae
Rhagovelia sp.
Corixidae
Pleidae
Neoplea sp.
Belostomatidae
Mesoveliidae
Mesoveloidea sp.
PLECOPTERA
Perlidae
Anacroneuria sp.
LEPIDOPTERA
Pyralidae
COLLEMBOLA
ARACHNIDA
Hydracarina
MOLLUSCA
Corbiculidae
Corbicula fluminea
Hyriidae
Diplodon sp.
Pomacea
Sphaeriidae
Ampullariidae
Pelecypoda
Ancylidae
Thiaridae
Melanoides sp.
Lymnaeidae
Physidae
Physa sp.
OLIGOCHAETA
0
231
0
0
0
1
6
0
0
0
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
1
0
122
0
0
0
0
0
51
0
0
11
20
13
0
1
0
0
0
0
0
6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
70
0
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
38
0
1
0
52
1
0
0
0
13
0
0
0
168
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
13
0
121
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
0
0
0
4
0
0
2
9
0
0
0
2
25
0
202
0
0
2
0
0
4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
2
7
3
0
1
0
2
0
0
0
0
1
0
2
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
3
0
15
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
13
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0
6
0
0
3
0
0
1
0
2
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
2
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
6
Contribuições às Ciências da Terra
HIRUDINEA
0
1
0
0
0
5
0
0
*Os valores estão explicitados nos maiores níveis taxonômicos obtidos para a classificação de
cada espécime.
Foi realizada a comparação da porcentagem dos grupos taxonômicos presentes nas estações
amostrais (Figura 4.28).
Figura 4.28 - Porcentagem dos grupos taxonômicos presentes em todas as estações amostrais.
Observa-se que a Família Chironomidae foi o grupo mais abundante, seguido das Famílias
Hidropsychidae, Leptoyphidae, Simulidae e Elmidae.
A figura 4.29 mostra a porcentagem dos grupos nas estações de corredeiras.
71
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Figura 4.29 - Porcentagem dos grupos taxonômicos presentes nas estações de feição corredeira.
Assim como na análise geral das estações, as Famílias Chironomidae, Hidropsychidae,
Leptoyphidae, Simulidae e Elmidae foram, respectivamente, os grupos predominantes nas estações de
corredeiras.
Nas estações de remanso o predomínio da Família Chironomidae ainda foi maior,
representando 71% dos organismos identificados (Figura 4.30).
72
Contribuições às Ciências da Terra
Figura 4.30 - Porcentagem dos grupos taxonômicos presentes nas estações de feição corredeira.
Chama-se a atenção para o grupo Oligochaeta que foi o segundo mais abundante nestas
estações, representado por 10% do total, sendo que nas estações de corredeiras este grupo representou
apenas 1% dos organismos identificados.
4.4.1 – Riqueza de Famílias
4.4.1.1 – Número de Famílias entre estações
Observou-se variação significativa da número de Famílias de macroinvertebrados entre as
estações amostradas (p=0,002), apresentada aqui na figura 4.31.
73
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
30
25
Riqueza total de famílias
20
15
10
5
0
-5
-10
CL1c
CL2r
CL3r
VE1r
VE2c
BA1c
BA2r
BA3c
Estação
Figura 4.31 - Análise de Variância da Riqueza de Família de Macroinvertebrados nas Estações Amostrais (F
p=0,002).
7,
16=5,390,
As estações de geomorfologia corredeira, (CL1c, VE2c, BA1c e BA3c) apresentaram os
maiores número de Famílias de macroinvertebrados. A Análise de Variância indicou diferença
significativa do número de Famílias de macroinvertebrados entre as estações amostrais.
A riqueza dos macroinvertebrados foi analisada comparando os rios amostrados e
posteriormente as diferentes geomorfologias da estação. Os resultados são apresentados a seguir.
4.4.1.2 – Número de Famílias de macroinvertebrados entre rios.
O teste de Análise de Variância foi aplicado para verificar diferenças entre o número de
Famílias de macroinvertebrados em função dos rios amostrados (figura 4.32).
74
Contribuições às Ciências da Terra
20
18
Riqueza total de famílias
16
14
12
10
8
6
4
2
Claro
Verde
Barreiro
Rio
Figura 4.32 - Análise de Variância do Número de Famílias de Macroinvertebrados entre os Rios Amostrados (F
2, 21=0,104, p=0,900).
A riqueza de organismos variou pouco na comparação entre rios. O teste de Anova One Way,
aplicado para este parâmetro, indicou que não houve variação significativa da riqueza das Famílias de
macroinvertebrados entre os rios amostrados (p=0,900). A baixa variação da riqueza de
macroinvertebrados entre os rios amostrados pode estar relacionada à proximidade geográfica destes,
que compartilham das mesmas influências das formações geológicas, das condições dos ecossistemas,
como clima e regimes de chuva, proximidade da sua foz, e por, em geral, estarem expostos a impactos
antrópicos semelhantes. O fato é mais bem discutido no capítulo 5 deste trabalho.
4.4.1.3 – Número de Famílias de macroinvertebrados entre as feições
hidrogeomorfológicas.
No intuito de avaliar a variação de número de Famílias de macroinvertebrados entre as
estações de feições hidrogeomorfológicas diferentes (remansos e corredeiras), foi realizado um teste t
de student (figura 4.33).
75
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
22
20
18
Riqueza total de famílias
16
14
12
10
8
6
4
2
0
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.33 - Teste t de student avaliando a diferença do Número de Famílias de Macroinvertebrados entre as
Feições de rios, Corredeiras e Remansos (t=5,933; gl=22; p=<0,01).
A figura 4.33 indica que, o número de Famílias de macroinvertebrados é significativamente
diferente em função da feição de rio amostrado (p=<0,01). Foi verificado que as estações de remanso
são, em geral, menos ricas que as estações de corredeiras. Este resultado indica que a riqueza de
macroinvertebrados variou mais entre as feições hidrogeomorfológicas, do que entre os diferentes rios
pesquisados. As possíveis causas deste padrão observado são discutidos no capítulo 5.
4.4.2 – Índices Biológicos
Os índices biológicos mais comumente utilizados para bioindicação de qualidade da água são,
o BMWP – Biological Monitoring Working Party, e o ASPT – Average Score per Táxon. Ambos
indicam poluição por matéria orgânica, trabalham com a classificação dos organismos até Família, e
utilizam um score ambiental para cada Família de macroinvertebrado. Famílias mais sensíveis à
poluição recebem maior pontuação e, Famílias mais resistentes à poluição por matéria orgânica,
menores pontuações. A lista com os valores atribuídos a cada Família de macroinvertebrados de
acordo com o trabalho de Junqueira et al. (2010) compõe o anexo 1. A aplicação dos índices foi
detalhada no capítulo 3 deste trabalho.
A figura 4.34 mostra o resultado do teste t aplicado para verificar se houve variação
significativa nos resultados de BMWP, entre as estações de corredeiras e remansos.
76
Contribuições às Ciências da Terra
100
90
80
70
BMWP
60
50
40
30
20
10
0
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.34 - Teste t de student comparando o índice hidrobiológico BMWP entre as Feições Corredeiras e
Remansos (t=6,454; gl=22; p=<0,01).
Observa-se que houve variação significativa dos resultados de BMWP entre as estações de
corredeiras e remansos, o que indicaria que as estações de corredeiras apresentam índices de poluição
orgânica menor que as estações de remanso (p=<0,01).
A figura 4.35 compara os resultados do índice ASPT, aplicados para as estações de remanso e
corredeiras.
77
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
6.5
6.0
5.5
ASPT
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
corredeira
remanso
Feição
Figura 4.35 - Teste t de student comparando o índice hidrobiológico ASPT, entre as feições corredeiras e
remansos (t para variâncias separadas=-4,219; gl=11,972; p=0,01).
A aplicação do teste t para os valores obtidos do índice ASPT, assim como o BMWP,
mostraram diferenças significativas entre corredeiras e remansos (p=0,01), confirmando índices
menores de contaminação orgânica para as estações de corredeiras, comparadas às estações de
remanso.
As aplicações destes índices não atenderam os requisitos dos protocolos dos testes, que
recomenda amostragem em todos os diferentes micro-hábitats presentes na área de estudo. No entanto,
os resultados são apresentados no intuito de mostrar que, a aplicação de índices biológicos pode ser
afetada em função da concentração das amostragens em determinadas feições geomorfologias dos rios.
Este tópico é mais bem discutido no capítulo 5 deste trabalho.
4.5 – FAMÍLIAS DE MACROINVERTEBRADOS EXCLUSIVAS DE DISTINTAS
FEIÇÕES HIDROGEOMORFOLÓGICAS DE RIOS
A diferença significativa do número de Famílias de macroinvertebrados entre corredeiras e
remansos mostrou que existem Famílias e grupos que são exclusivos ou habitam preferencialmente
uma destas feições de rios. Entender se determinadas Famílias de macroinvertebrados são exclusivas
ou se preferem determinados micro-hábitats para sobrevivência é importante não só para entendimento
da biologia e ecologia do organismo, como também para utilização desta informação como ferramenta
de indicação de características ambientais dos locais amostrados. Para verificar este fato, foi realizado
o teste estatístico de Mann-Whitney, que avaliou a frequência da observação de cada grupo de
macroinvertebrado encontrado nas feições de corredeiras e remansos. Os resultados estão na tabela
78
Contribuições às Ciências da Terra
4.8. Os valores de U expressam os resultados dos testes, e de p-level, o grau de confiança do teste,
sendo que valores menores que 0,05 são considerados significativos.
Tabela 4.8 - Análise multivariada de Mann Whitney avaliando os grupos de macroinvertebrados encontrados
preferencialmente em feições de corredeiras ou de remansos
Grupo U
p-level
Macroinvertebrado
Corredeiras Remansos
Chironomidae
+
+
54
0,069
Psychodidae
+
+
66
0,317
Empididae
Ceratopogonidae
+
+
+
24
66
<0,001
0,660
Simulidae
Tipulidae
+
+
+
30
60
0,004
0,283
Coenagrionidae
+
+
54
0,069
Calopterygidae
+
+
66
0,317
Aeshinidae
+
+
60
0,148
Gomphidae
+
+
66
0,622
Libellulidae
+
+
42
0,013
Baetidae
Euthyplociidae
+
+
+
12
66
<0,001
0,317
Leptophlebiidae
Polymitarcyidae
+
+
+
24
66
0,001
0,317
Leptohyphidae
Oligoneuridae
+
+
+
18
60
<0,001
0,148
Elmidae
+
+
42
0,039
Psephenidae
+
+
66
0,317
Hydrophilidae
+
+
66
0,317
Hydropsychidae
Hydroptilidae
+
+
+
24
48
<0,001
0,064
Leptoceridae
+
+
60
0,148
Glossosomatidae
+
+
48
0,031
Polycentropodidae
+
+
66
0,317
Philopotamidae
Odontoceridae
+
+
+
30
54
0,003
0,069
Sericostomatidae
+
+
66
0,317
Helychopsychidae
+
+
54
0,069
Corydalidae
+
+
66
0,317
Naucoridae
Veliidae
+
+
+
30
60
0,002
0,148
Corixidae
+
+
66
0,317
Pleidae
+
+
60
0,148
Belostomatidae
+
+
54
0,069
Mesoveliidae
+
+
66
0,317
Perlidae
+
-
30
0,002
Pyralidae
+
-
18
<0,001
79
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Pyralidae
+
+
54
0,069
COLLEMBOLA
+
+
72
1
ARACHINIDAE
+
+
60
0,283
Corbiculidae
+
+
60
0,356
Hyriidae
+
+
66
0,317
Pomacea
+
+
60
0,148
Sphaeriidae
+
+
72
1
Ampularidae
+
+
66
0,545
Ancylidae
+
+
66
0,317
Thiaridae
+
+
72
1
lymnaeidae
+
+
66
0,317
Physidae
+
+
72
1
OLIGOCHAETA
+
+
72
1
HIRUDINIDA
+
+
72
1
Em destaque na tabela 4.8 estão as Famílias de macroinvertebrados que foram encontradas
preferencialmente em ambientes de corredeiras. Das 47 Famílias de macroinvertebrados identificados,
10 foram mais frequentemente amostradas em ambientes de corredeiras. São estas: Empididae;
Simulidae; Baetidae; Leptophlebiidae; Leptohyphidae; Hydropsychidae; Philopotamidae; Naucoridae;
Perlidae; Pyralidae.
As demais foram amostradas tanto em feições corredeiras como remanso. As
possíveis causas da presença destes organismos nesta feição hidrogeomorfológica do rio é discutida no
capítulo 5.
Os organismos da Família Empididae (Figura 4.36) foram identificados nas quatro estações
amostrais com feição corredeira, não sendo observado em nenhuma das estações de remanso. Os
organismos desta Família foram, predominantemente amostrados na estação VE2c, estação com rápido
fluxo de água e com substrato composto basicamente de afloramentos rochosos.
Organismos da Família Simulidae (Figura 4.37) representaram 7,86% do total de organismos
coletados em todas as estações. Apesar de aparecerem quase que exclusivamente em estações de
corredeiras, um pequeno número de organismos desta Família foram coletados nas estações CL2r e
CL3r, ambas em estações de feição remanso. As estações VE2c e CL1c, que apresentam fortes
corredeiras, tiveram o maior número de organismos desta Família.
80
Contribuições às Ciências da Terra
Figura 4.36 – Organismo da Família Empididae
com 5 mm de comprimento.
Figura 4.37 – Exemplar da Família Simulidae com
10 mm de comprimento.
Três Famílias da Ordem Ephemeroptera foram mais frequentemente amostradas em ambientes
de feição corredeiras, as Famílias Baetidae, Leptophlebiidae e Leptohyphidae.
O número de indivíduos da Família Baetidae (Figura 4.38) representou 3,64% do total de
indivíduos coletados. Foram identificados seis gêneros dessa Família (Baetodes sp., Apobaetis sp.,
Camelobaetidius sp., Spiritiops sp., Cloeodes sp., e Americabaetis sp.). A identificação destes
organismos foi quase que exclusivamente em ambientes de corredeiras, com a exceção de um
indivíduo do gênero Apobaetis sp. e um indivíduo do gênero Americabaetis sp., ambos na estação
CL2r, além de 3 espécimes de Camelobaetidius sp., sendo 1 na estação CL2r, e 2 na estação VE1r.
Baetodes sp. foi o mais abundante dentre os gêneros da Família Baetidae, sendo que do total
de 339 indivíduos desta Família, 159 eram do referido gênero. Este, especificamente foi encontrado
em todas as estações de corredeiras. A abundância de organismos deste gênero foi maior na estação
VE2c com 89 indivíduos, seguido da estação CL1c, com 52 indivíduos. Na estação BA3c foi
amostrado apenas um indivíduo deste gênero. Camelobaetidius sp. foi o segundo mais abundante
desta Família, com 64 indivíduos, dos quais 24 foram identificados na estação VE2c, e 23 na estação
CL1c. Seis das oito estações amostrais apresentaram indivíduos deste gênero, sendo principalmente
encontrados nas estações de geomorfologia corredeiras. Nas estações de remanso VE1r e CL2r, foram
identificados 2 e 1 destes indivíduos respectivamente. O gênero Apobaetis sp., teve número maior de
organismos identificados na estação CL1c, com 26 indivíduos, seguido da estação VE2c com 21
indivíduos. Este gênero não foi encontrado na estação de corredeira BA3c e apresentou apenas um
indivíduo em uma estação de remanso, CL2r.
Apenas oito indivíduos de Spiritiopis sp. foram amostrados, dos quais sete estavam presentes
na estação BA1c, e apenas um indivíduo na estação CL1c. De acordo com Domínguez et al. (2006),
organismos deste gênero são mais comumente encontrados sobre as superfícies verticais onde flui a
81
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
água. Cloeodes sp. apresentou apenas seis indivíduos, sendo que cinco deles foram amostrados na
estação VE2c, e apenas um indivíduo na estação CL1c. Já Americabaetis sp. foi representado apenas
por um indivíduo na estação VE1r.
Foram identificados 162 indivíduos da Família Leptophlebiidae (Figura 4.39), classificados
em cinco gêneros (Farrodes sp., Hagenulopsis sp., Mirocullis sp., Thraulodes sp., e Hermanela sp.).
Os organismos dessa Família representaram 1,74% do total de organismos coletados. Apenas um
especime dessa Família foi identificado em ambiente de remanso (estação CL2r), mas que não
apresentava condições de identificação até o nível de gênero.
O gênero mais abundante foi o Farrodes sp com 127 indivíduos, amostrados somente em
estações de feição corredeiras. Este gênero foi encontrado mais abundantemente na estação BA1c,
com 55 indivíduos, seguido pela estação CL1c, com 46 indivíduos, e 26 indivíduos em VE2c. A única
estação de feição corredeira onde organismos deste gênero não foram amostrados, foi na estação
BA3c, que pertence ao mesmo rio onde ele foi mais abundante. Os demais gêneros foram amostrados
em uma pequena quantidade de indivíduos, sendo que Thraulodes sp. apresentou apenas um especime,
na estação CL1c.
Figura 4.38 – Exemplar da Família Baetidae,
com 6 mm de comprimento.
Figura 4.39 – Exemplar da Família
Leptophlebiidae, com 9 mm de comprimento.
Foram identificados três gêneros da Família Leptohyphidae (Figura 4.40), (Leptohyphes sp.,
Tricorythodes sp., e Tricorythopsis sp.). Os organismos dessa Família representaram 10,73% do total
de organismos coletados, sendo a terceira Família mais abundante dentre todas as identificadas. Esta
foi preferencialmente amostrada em ambientes de corredeiras, sendo que do total de 997 especimes
encontrados, apenas oito estavam em ambientes de remanso.
Leptohyphes sp. foi o mais abundante dentre os organismos dessa Família, com 762 indivíduos
amostrado em seis das oito estações amostrais, sendo que 607 indivíduos foram encontrados na
estação CL1c e 114 na estação VE2c. Tricorythopsis sp., foi o segundo gênero mais abundante desta
Família, com 199 indivíduos, identificado em cinco estações amostrais, sendo que 149 deles foram na
estação CL1c e 41 na estação BA1c.
82
Contribuições às Ciências da Terra
Foram identificados 1093 indivíduos da Família Hydropsichidae (Figura 4.41), divididos em
três gêneros (Smicridea sp., Leptonema sp. e Synoestropsis sp.) esta é a segunda Família mais
abundante, dentre as demais amostradas representada por 11,76% do total de organismos coletados.
Apenas nove espécimes, do total de organismos identificados dessa Família, foram encontrados em
ambientes de remanso. Smicridea sp. foi encontrado em sete das oito estações amostrais, e representou
97,16% dos organismos dessa Família, portanto foi o gênero mais abundante dentre os três
identificados. Leptonema sp. foi observado apenas nas estações BA1c e BA3c, estações de corredeira
do rio Barreiro.
Figura 4.40 – Exemplar da Família
Leptohyphidae com 6 mm de comprimento.
Figura 4.41 – Exemplar da Família Hydropschidae com
17 mm de comprimento.
Foram identificados 366 organismos da Família Philopotamidae (Figura 4.42), divididos em
dois gêneros (Wormaldia sp. e Chimarra sp.), que representa 3,94% do total de organismos
identificados. Apenas três indivíduos dessa Família foram identificados em ambientes de remanso. O
gênero Chimarra sp. foi o mais abundante, havendo apenas dois espécimes do gênero Wormaldia,
coletados na estação BA1c.
Apenas doze exemplares da Família Naucoridae (Figura 4.43) foram encontrados,
representando 0,12% do total de organismos analisados. Apenas um representante de Gryphocricos sp.
foi identificado na estação BA3c, e três pertenciam ao gênero Ambrysus sp., e foram identificados nas
duas estações de corredeiras do rio Barreiro, BA1c e BA3c. Os demais não puderam ser identificados
até o nível de gênero.
83
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Figura 4.42 – Exemplar da Família
Philopotamidae com 13 mm de comprimento.
Figura 4.43 – Exemplar da Família Naucoridae
com 10 mm de comprimento.
A Ordem Lepidoptera foi representada apenas pela Família Pyralidae (Figura 4.44), com 339
indivíduos, sendo todos amostrados em ambientes de feição corredeiras. Destes, 202 foram amostrados
na estação VE2c, 112 na estação CL1c e 15 na BA1c, sendo portanto amostrados predominantemente
nas estações de maior energia das águas. A estação BA3c foi a única de corredeira onde indivíduos
desta Família não foram amostrados.
Apenas 0,39% do total de organismos amostrados pertenciam a Família Perlidae (Figura 4.45),
com 37 exemplares. Destes, 29 foram classificados como Anacroneuria sp. e os demais não puderam
ser identificados até o nível de gênero, devido ao comprometimento de algumas estruturas dos
organismos necessárias para a identificação. Todos os organismos desta Família foram amostrados em
ambientes de corredeiras.
Figura 4.44 – Exemplares da Família Pyralidae 15
mm de comprimento.
Figura 4.45 – Exemplar da Família Perlidae com
20 mm de comprimento.
Ressalta-se que, indivíduos amostrados em pequenas quantidades, como dois ou três
indivíduos são geralmente tratados, em estudos ecológicos, como espécies raras, encontradas ao acaso,
ou ainda por contaminação amostral. Dessa forma, em geral estes organismos não são considerados
para trabalhos de biomonitoramento, por serem pouco representativos.
84
Contribuições às Ciências da Terra
4.6 – ANÁLISE MULTIVARIADA DOS PARÂMETROS AMOSTRADOS
No intuito de se entender os fatores que mais influenciaram na variação significativa do
número de Famílias de macroinvertebrados, entre as estações e feições de rio, foram realizados testes
estatísticos multivariados, que integraram os dados ambientais avaliados. O primeiro teste aplicado foi
o de Análise de Componente Principal (Principal Component Analysis – PCA), apresentado na figura
4.46. Este teste, descrito na metodologia, no capítulo 3, é usado para reduzir a dimensionalidade do
conjunto de dados com muitas variáveis de entrada, já que permite identificar as variáveis que mais
contribuíram para as diferenças entre as estações amostradas, bem como a relação entre elas.
O teste de PCA mostrou que as variáveis, substratos Rochosos/Matacões e Calhaus (Rocha),
Oxigênio Dissolvido (OD), Riqueza de Famílias de Macroinvertebrados (Riq. Famílias) e Avaliação
Ecomorfológica dos Hábitats (Av. Eco.), estão correlacionados. Observa-se ainda correlações entre as
frações mais finas dos sedimentos: Areia Fina (F); Areia Muito Fina (MF) e Silte/Argila (SA); que
também se monstraram variáveis importantes na diferenciação entre as estações, no entanto estão
inversamente relacionadas às variáveis Rocha, OD, Riq. Famílias e Av. Eco.
1.0
MG
M
G
*Turb.
*Cond.
Fator 2 : 31.65%
0.5
*pH
0.0
F
*OD
MFS.A
*Av. Eco.
Riq. famílias
Rocha
-0.5
*Temp. Água
-1.0
-01
-01
00
01
01
Fator 1 : 53.21%
Figura 4.46 - Análise de Componente Principal (PCA), entre as variáveis analisadas.
85
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Tabela 4.9 - Eigenvalue do teste de PCA aplicado
Eigenvalue
% Total
variance
Cumulative Cumulative
Eigenvalue
%
1
4,256858
53,21072
4,256858
53,2107
2
3
4
2,531629
0,701170
0,416023
31,64536
8,76463
5,20029
6,788487
7,489657
7,905680
84,8561
93,6207
98,8210
5
0,089535
1,11919
7,995215
99,9402
6
0,003401
0,04252
7,998616
99,9827
7
0,001384
0,01730
8,000000
100,0000
Tabela 4.10 - Resultado do teste de PCA para as variáveis composição do substrato, Riqueza de Famílias,
variáveis físico-químicas e Avaliação Ecomorfológica. biológicas
Substratos
Rochosos/Matacões
e Calhaus
MG
G
M
F
MF
S.A
Riq. Famílias
*Temp. Água
*OD
*pH
*Cond.
*Turb.
*Av. Eco
Factor 1
Factor 2
Factor 3
0,887725
-0,425325
0,021630
0,164273
-0,294634
-0,213424
-0,963128
-0,917188
-0,859721
0,895258
-0,119126
0,065446
-0,278634
0,179233
-0,081704
0,607134
0,870309
0,730932
0,770945
-0,234977
-0,381849
-0,390878
-0,332962
-0,675207
-0,320021
0,169845
0,459811
0,635087
-0,463685
-0,067982
0,593072
-0,518048
0,109646
0,071304
-0,241656
0,021656
0,195393
0,470028
-0,412903
-0,134253
0,281508
0,001863
Os valores de Eigenvalue gerados a partir do teste de PCA e descritos na tabela 4.9, mostram
que o primeiro e o segundo fator explicam juntos 84,85% das variações observadas entre as estações
amostrais. A tabela 4.10 mostra a importância das variáveis nos testes para explicar a diferença entre
as estações amostrais, indicando a quantidade de informação transportada por cada componente para
explicar as variações observadas. Observa-se que, as variáveis físico-químicas testadas, temperatura da
água (Temp. Água), Oxigênio Dissolvido (OD), pH, Condutividade Elétrica (Cond.) e Turbidez
(Turb.), se mostraram variáveis fracas para expressar a diferenciação entre as estações amostrais.
Enquanto as variáveis Areia Fina, Areia Muito Fina, Riqueza de Famílias, Substratos
Rochosos/Matacões e Calhaus, Silte e Argila, foram nesta ordem, as variáveis mais importantes para
diferenciar as estações amostrais.
A partir destes resultados, é possível verificar que a variável “Substratos Rochosos/Matacões e
Calhaus”, foi a variável que mais contribuiu para determinar a maior riqueza de Famílias de
Macroinvertebrados, enquanto que os sedimentos mais finos contribuíram fortemente para influenciar
86
Contribuições às Ciências da Terra
as menores taxas de riqueza de Famílias. As possíveis causas destes resultados são discutidos no
capítulo 5.
Foi aplicado o teste de agrupamento (Análise de Cluster) para verificar as estações amostrais
que compartilham mais características, e seriam, portanto mais próximas. A Análise de Cluster
aproxima as estações a partir das variáveis que são introduzidas no teste, desta forma foram utilizadas
para realização deste teste todas as variáveis físico-químicas da água avaliadas, a composição dos
substratos, a avaliação ecomorfológica e a riqueza de Famílias de macroinvertebrados. A figura 4.47
mostra o Cluster gerado a partir do teste.
CL1c
VE2c
BA1c
CL2r
VE1r
CL3r
BA2r
BA3c
0
20
40
60
80
100
120
Linkage Distance
Figura 4.47 - Análise de Cluster das variáveis físico-químicas da água, composição do substrato, avaliação de
qualidade de hábitat e riqueza de Famílias de macroinvertebrados.
O Cluster gerado divide inicialmente as estações em dois grandes grupos, agrupando as
estações CL1c, VE2c e BA1c, e as estações CL2r, VE1r, CL3r, BA2r e BA3c. Observa-se que o
primeiro grande grupo reúne três das quatro estações de geomorfologia corredeira, separando apenas a
estação BA3c. Esta estação de corredeira foi aproximada à estação BA2r, que apesar de ser uma
estação de geomorfologia diferente, está localizada muito próxima da estação BA3c, a menos de 5
metros de distância. Portanto, por estarem em um mesmo rio, de maneira contígua e muito próximas
espacialmente, estas estações compartilham diversas características ambientais.
Dentre as corredeiras, observa-se que as estações CL1c e VE2c apresentam características
mais próximas que a estação BA1c. Estas duas estações, apesar pertencerem a rios diferentes, estão
87
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
nos trechos de maior energia das águas, dentre as estações de corredeiras, tendo como componente
predominante do substrato, afloramentos rochosos, matacões e calhaus. A estação BA1c também
possui o mesmo componente do substrato, mas em menor porcentagem. Além disso, o rio Barreiro
possui porte bem menor que os rios Claro e Verde, com águas de menor energia cinética. As estações
de remanso CL2r, VE1r e CL3r foram agrupadas, sendo que as duas primeiras (CL2r e VE1r), apesar
de estarem em rios diferentes, apresentaram características ainda mais próximas. A separação da
estação CL3r destas outras duas estações de remanso deve ocorrer, provavelmente, em função desta
estação estar em trecho mais preservado, com presença de mata ripária e áreas de margem sem
erosões.
Uma nova análise de Cluster foi aplicada, retirando as variáveis físico-químicas e agrupando
apenas as variáveis consideradas pela PCA, como as mais importantes, para explicar a variação entre
as estações amostrais (Composição do Substrato, Avaliação Ecomorfológica e Riqueza de Famílias de
Macroinvertebrados). O resultado pode ser observado na figura 4.48.
CL1c
VE2c
BA1c
CL2r
VE1r
CL3r
BA2r
BA3c
0
20
40
60
80
100
120
Linkage Distance
Figura 4.48 - Análise de Cluster entre as estações amostrais utilizando a Composição do Substrato, Avaliação
Ecomorfológica e Riqueza de Famílias de Macroinvertebrados.
Nota-se que o Cluster gerado é exatamente igual ao anterior quando todas as variáveis
amostradas foram incorporadas. Isto indica que apenas as variáveis apontadas pela análise de
componente principal seriam necessárias para entender a relação entre as estações amostrais deste
estudo.
Todos os resultados aqui apresentados são discutidos no capítulo 5 deste trabalho.
88
Contribuições às Ciências da Terra
CAPÍTULO 5
DISCUSSÃO
Vários estudos apontam a importância das características ambientais naturais para definir a
distribuição da fauna no álveo de um rio, tais como os trabalhos de Hynes (1970), Palmer et al. (1994),
Quinn & Hickey (1994), Allan (1995), Nemeth (1998), Ward (1992) Townsend et al. (1997), Silveira
et al. (2004) Buss et al. 2004, Silveira et al. 2006 e Bonada et al. (2006). Em geral, estes trabalhos
destacam as características físico-químicas e a energia das águas, além da composição dos substratos
como os fatores reguladores da fauna aquática. Os resultados obtidos neste trabalho indicaram que a
composição dos substratos do rio foi, dentre todas as variáveis avaliadas, a mais importante para
definir a composição das comunidades de macroinvertebrados amostrados.
As análises dos parâmetros físico-químicos mostrou que não houve variação significativa entre
as distintas feições hidrogeomorfológicas nos rios pesquisados. Estes parâmetros foram apontados pela
análise de componente principal (Análise de PCA), como variáveis de baixo impacto na diferenciação
entre as estações amostrais. Diante destes resultados obtidos é possível inferir que, provavelmente não
foram os parâmetros físico-químicos que mais influenciaram na variação da riqueza de Famílias de
macroinvertebrados observada nas feições hidrogeomorfológicas analisadas, corredeiras e remansos.
As variáveis físico-químicas da água desempenham papel fundamental na ecologia dos rios e riachos e
das comunidades que ali habitam (Esteves 1998), no entanto, possivelmente em função do escopo das
condições ambientais dos trechos de rios avaliados neste estudo, como proximidade da foz, mesmo
bioma, mesma formação geológica, proximidade entre as estações, etc, outros parâmetros se
mostraram mais importantes nas variações observadas.
Dentre os parâmetros físico-químicos da água analisados nesta pesquisa, apenas houve
variação significativa, apontadas pelos testes estatísticos,
dos níveis de oxigênio dissolvido,
condutividade elétrica e turbidez entre os rios amostrados. A diferença de OD entre os rios,
provavelmente ocorreu em função da maior energia das águas nos rios Verde e Claro, onde foi
possível visualizar fortes corredeiras com elevada energia cinética de suas águas, decorrente das
variações de gradientes dentro do curso destes rios. Essas variações de gradientes têm sua ocorrência,
provavelmente ligada aos derrames basálticos provenientes da formação Serra Geral, que sustentaram
o relevo o que levou a formação de quedas de água, e consequentemente aumento de suas taxas de
OD. Já o rio Barreiro apresenta porte e energia cinética de suas águas menores, o que provavelmente
proporciona uma taxa de oxigenação menor. Apesar desta diferença significativa (p<0,01), é
importante ressaltar que mesmo no rio Barreiro, onde os valores de OD foram menores, as águas são
consideradas bem oxigenadas para rios tropicais, em termos de qualidade ambiental, segundo
Dudgeon (2008).
89
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
A condutividade elétrica e a turbidez foram significativamente maior no rio Barreiro
comparado com os demais rios. Apesar de todos os rios apresentarem certo grau de impacto antrópico
nas áreas de suas margens, no rio Barreiro observou-se maior impacto, como escassez de mata ripária
e presença de evidentes pontos de erosão. Diversos trabalhos relatam o impacto sobre os rios em
função da retirada das matas ripárias (Forti et al. 2000, Benstead & Pringle 2004, Biggs et al. 2005).
Com a supressão da vegetação o solo fica mais exposto, facilitando a erosão e o carreamento de
sedimento para o rio, por meio das águas pluviais. Esta maior exposição dos solos das margens,
provavelmente estão relacionados aos maiores valores de condutividade elétrica e turbidez, observados
neste rio, pois o aumento de partículas em suspensão no sistema ocasiona elevação destes fatores.
Ressalta-se que os valores destes parâmetros não são considerados altos, conforme as determinações
da Resolução CONAMA 357/05, resolução em vigência que regulamenta o enquadramento dos rios e
estabelece os limites dos parâmetros físico-químicos e biológicos na água. Esta resolução estabelece
limite máximo de turbidez da água de 100 NTUs para rios de classe 2, que é a classe pertencente aos
rios estudados. A turbidez máxima encontrada foi de 16,68 NTUs no rio Barreiro, portanto bastante
abaixo dos limites legais. Já a condutividade, segundo Von Sperling (2005) é considerada elevada
quando acima de 100 µS/cm, sendo que o valor máximo encontrado foi de 75,6 µS/cm.
Desta forma, pode-se dizer que as variáveis físico-químicas neste estudo não se mostraram
determinantes na variação das comunidades de macroinvertebrados, sendo constatado que a variação
destas comunidades esteve relacionada entre as feições hidrogeomorfológicas corredeiras e remansos e
não entre rios.
O fato de os macroinvertebrados terem variado mais entre geomorfologias diferentes dentro de
um mesmo rio, do que entre rios diferentes, também foi observado nos trabalhos de McCulloch
(1986), Angradi (1996) e Bonada et al. (2006), no entanto diferem dos resultados de Logan & Brooker
(1983) e de Bonada (2003), onde esta variação foi maior entre rios do que entre corredeiras e
remansos. Alguns autores como Angradi (1996) e Bonada (2003), atribuem essa variação de resultados
à escala adotada nos estudos. Pesquisas com escalas espaciais muito grandes mostrariam maiores
variações nas comunidades entre diferentes rios, em função das características peculiares de cada bacia
hidrográfica. Nestes casos haveria, por exemplo, variações ambientais regionais, como diferentes
formações geológicas, variações climatológicas, de regimes de pluviosidade, de altitudes, diferentes
usos da terra, entre outras.
Por outro lado, estudos em escalas espaciais menores, como é o caso deste trabalho, as
variações ambientais em diferentes geomorfologias dentro de um mesmo rio, seriam mais
significativas, isto porque estas feições apresentam características peculiares que, conforme observado
nos resultados desta pesquisa, refletem na riqueza e variabilidade das Famílias de macroinvertebrados
encontrados.
90
Contribuições às Ciências da Terra
Neste trabalho, a maior riqueza de Famílias de macroinvertebrados foi observada em
ambientes de feição corredeiras comparado aos ambientes de feição remanso. Fato corroborado pelos
trabalhos de McCulloch (1986), Brown & Brussock (1991), Angradi (1996) Kikuchi & Uieda (1998),
Carter & Fend (2001), Baptista et al. 2001, Buss et al. 2004, Silveira et al. 2006 e Bonada et al.
(2006), e que descreveram este mesmo padrão. No entanto alguns trabalhos apresentam resultados
diferentes como os de McCulloch (1986), Boulton & Lake (1992), que mostraram maior riqueza de
Famílias de macroinvertebrados em remansos, e ainda os trabalhos de Egglishaw & Mackay (1967),
Armitage et al. (1974), Logan & Brooker (1983) que não verificaram variação na riqueza de
macroinvertebrados entre estas feições de rio. Portanto as influências da geomorfologia nas
comunidades de macroinvertebrados ainda são controversas e com variações específicas em cada área
trabalhada, que provavelmente estariam relacionadas a diferentes variáveis ambientais.
A variação da riqueza de macroinvertebrados entre corredeiras e remansos tem sido associada
à conectividade entre os diferentes hábitats (Bonada et al. 2006), estabilidade do hábitat (McCulloch
1986, Boulton & Lake 1992), picos anuais de descarga de água (Carter & Fend 2001), método de
amostragem e resolução taxonômica (Logan & Brooker, 1983). O trabalho de Brown & Brussock
(1991) chama a atenção para o fato de que apesar da óbvia diferença entre corredeiras e remansos, de
profundidade, correnteza e inclinação, outros fatores menos óbvios, como composição do substrato,
também podem ter importante influência na estruturação destes hábitats para colonização de
macroinvertebrados.
Como observado na Análise de Componente Principal (Figura 4.46), a composição do
substrato foi, neste trabalho, a variável que mais explicou a diferença entre as estações amostrais. Esta
mesma variável ambiental foi apontada como a mais importante na composição das comunidades de
macroinvertebrados nos trabalhos de Hynes (1970), Minshall & Minshall 1977, Buss et al. (2004),
Silveira et al. (2006). Os resultados mostram que os substratos compostos de afloramentos rochosos,
matacões e calhaus possuíam maior riqueza de Famílias de Macroinvertebrados, em relação aos
substratos compostos por sedimentos de granulometrias mais finas. De acordo Death & Winterbourn
(1995), os substratos de rios compostos por elementos de maior porte geram maior estabilidade
ambiental e heterogeneidade espacial, que conferem melhores condições para a colonização e
diversificação da fauna. A heterogeneidade espacial de acordo com um conceito geral descrito por
Jacobi (1992) refere-se à distribuição de um dado recurso em um ambiente determinado. Estudos de
heterogeneidade espacial consideram em geral dois aspectos da estrutura do hábitat, que seria o tipo de
material que é formado e a diversidade ou abundância de microhabitats (McGuinness & Underwood
1986). Assim, é possível afirmar que a maior complexidade e diversidade dos hábitats tem geralmente
relação positiva com a diversidade de espécies. As causas são discutidas a seguir.
91
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
O substrato presente no fundo dos rios é resultante da geologia local, geomorfologia do rio, e
também interações com os hábitats terrestres (Curry 1972). Os resultados nesta pesquisa mostraram
que a composição dos substratos dos ambientes de feição hidrogeomorfológicas distintas foram
significativamente diferentes. Nas corredeiras houve predomínio de afloramentos rochosos, matacões
e calhaus, enquanto as frações de sedimento “Areia Fina”, “Areia Muito Fina” e “Silte Argila” foram
significativamente maiores nas estações de remanso.
A energia dos fluxos dos rios movem as partículas de fundo, erodem e carregam sedimentos.
Em locais de menor energia impera os fluxos laminares que levantam as partículas menores e mais
leves, enquanto fluxos mais turbulentos são capazes de mover partículas dos tamanhos, argilas até
calhaus, conforme a energia existente no ambiente (Press et al. 2006). Além disso, existe interação do
hábitat terrestre com a composição do substrato dos rios, através dos sedimentos alóctones que são
carreados para dentro dos rios a partir de erosões de margem. As estações de corredeiras, no caso
deste trabalho, estavam predominantemente sobre substratos com afloramentos rochosos, sob a
influência de grande energia cinética das águas em locais com grande turbilhonamento da água, que
provavelmente gerou as reentrâncias observadas nos substratos rochosos destas estações, locais onde
foi possível coletar sedimentos para a análise granulométrica laboratorial. Estas reentrâncias formadas
na rocha servem de “proteção” para os macroinvertebrados associados, que desta forma não são
atingidos pelo fluxo intenso das águas que passam sobre as rochas, funcionando como um “refúgio”. O
mesmo acontece com os sedimentos com granulometria menor, que seriam “protegidos” do fluxo das
águas podendo ocorrer assim nestes locais, os chamados “depósitos de Plácer”, onde, segundo Pereira
et al. (2005) também
são comumente encontrados sedimentos com granulometria fina associado a
minerais pesados.
Durante os períodos de estiagem, quando a energia das águas é menor, os sedimentos são
depositados nestas reentrâncias das rochas. Desta forma, as estações de corredeiras propiciam maior
diversidade e heterogeneidade dos substratos, já que intercalam micro-hábitats com rochas, matacões e
calhaus e locais de refugio com sedimento mais fino.
Por outro lado, nas estações de remansos, imediatamente a jusante das estações de corredeiras,
o material carreado das estações de montante principalmente durante os períodos de maior energia das
águas, seriam ali depositados. Isto provavelmente pode explicar o fato de terem sido encontrados
grande quantidade de sedimento na fração “Areia Muito Grossa” nas estações de remanso. A lógica
nos leva a esperar que encontrássemos nestas estações, a predominância de sedimentos mais finos, que
seriam depositados em função da diminuição da energia cinética das águas. No entanto, neste trabalho,
provavelmente devido ao fato de que as estações amostrais de remanso estar contíguas às estações de
corredeiras, localizadas imediatamente a jusante, é plausível supor que as águas durante pulsos de alta
energia, que ocorrem normalmente durante o período de “cheias”, tenham arrastado sedimentos de
92
Contribuições às Ciências da Terra
granulometria maior para os remansos. Este material provavelmente foi transportado por saltação ou
rolamento durante os períodos de maior competência, ocasionado pelo turbilhonamento das águas de
montante. Os sedimentos mais finos, no entanto, são depositados continuamente por suspensão.
Assim, as feições de remansos seriam ambientes de menor heterogeneidade espacial e também
formada por substratos menos estáveis. Enquanto as corredeiras seriam locais de maior
heterogeneidade dos substratos, mais estáveis e seguros. Estes fatores se mostraram importantes para a
significativa diferença de riqueza de Famílias de macroinvertebrados entre corredeiras e remansos. Os
locais de sedimentos mais finos, menos diversos e menos estáveis encontrados nos remansos,
selecionariam grupos de organismos com condições morfológicas específicas para viverem nesses
ambientes, como é o caso do grupo dos Oligochaeta. Nestes locais, os organismos precisam ficar
enterrados, que desta forma, além de estarem mais expostos aos contaminantes dos solos, demandam
adaptações morfológicas e estruturais para captação de oxigênio e alimento, e adaptações para fixação
nos substratos menos estáveis e de fuga de predadores. Assim poucos grupos de organismos atendem
as necessidades para sobrevivência impostas por este tipo de ambiente.
Por outro lado, a diversidade de micro-hábitats encontrado nas corredeiras, com reentrâncias
nas rochas, locais com maior e menor fluxo de água, substratos desde afloramentos rochosos, passando
por calhaus, matacões e sedimentos, da fração areia grossa a silte/argila, somando o fato da maior
estabilidade dos substratos encontrados nestas feições, que conferem maior proteção à fauna
bentônica, os ambientes de geomorfologia corredeiras se mostrariam capazes de abrigar diferentes
grupos de organismos, com variações morfológicas e estruturais do corpo. Consequentemente, seriam
locais capazes de abrigar maior diversidade de organismos.
De um modo geral, a maior heterogeneidade espacial encontrada nos ambientes de corredeiras
provavelmente confere à comunidade que o habita, maior disponibilidade de refúgios e recursos que
auxiliam na proteção de competição, predação e perturbações físicas, além do fato de que por serem
mais complexos, estes ambientes seriam capazes de suportar populações maiores e mais diversas
simplesmente por apresentarem maior área para o assentamento e colonização (Jacobi & Langevin
1996). Uma maior complexidade estrutural dos substratos resultaria em um maior número de recursos
distintos, o que consequentemente permitiria maior coexistência de diferentes espécies em uma
determinada área.
A partir das observações obtidas nesta pesquisa, pode-se afirmar que os trechos de maior e
menor energia analisados dentro do mesmo rio vão gerar diferentes formas de substratos de fundo e
assim alterar a comunidade de macroinvertebrados presentes, sendo que quanto maior a diversidade de
hábitats disponíveis nos substratos, além da maior estabilidade do mesmo, provavelmente maior será a
riqueza de organismos observadas nestes ambientes.
93
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
As estações CL1c, VE2c e BA1c apresentaram as maiores riquezas de macroinvertebrados
entre as estações estudadas. Apesar de estarem em rios diferentes, com hierarquias fluviais diferentes e
também com graus de impactos antrópicos distintos, estas estações foram agrupadas nas análises de
cluster aplicadas. Este agrupamento ocorre provavelmente por serem estações de mesma
geomorfologia, com a composição dos substratos semelhantes, formados basicamente por
afloramentos rochosos, matacões e calhaus. Como discutido anteriormente, fatores estes que teriam
contribuído para a maior riqueza de organismos encontrada nestas estações.
A estação BA3c foi a única estação de feição corredeira que não foi aproximada às demais
estações desta mesma feição na análise de Cluster. Isto provavelmente em função da composição um
pouco diferente do substrato existente nesta estação em comparação às demais estações amostrais de
geomorfologia corredeira. A composição predominante do substrato está na fração “Areia Muito
Grossa”. Este fator pode também estar relacionado à menor riqueza de organismos, dentre os locais de
corredeiras, encontrada nesta estação.
As estações CL2r, VE1r e CL3r, também foram agrupadas na análise de Cluster
provavelmente em função de terem a mesma geomorfologia, remansos. Com composição dos
substratos predominantemente nas frações “Areia Média” e “Areia Fina”. Fatores que teriam
consequentemente contribuído para a baixa riqueza de macroinvertebrados observadas nestas estações
em função da menor diversidade de hábitats encontradas nestas feições como discutido anteriormente.
A análise de Cluster, portanto, agrupou as estações principalmente em função das distintas
geomorfologias, remanso ou corredeira, que teriam a composição dos substratos como características
muito próximas entre si, que por sua vez influenciariam na maior ou menor riqueza de Famílias de
macroinvertebrados. As únicas estações de feições hidrogeomorfológicas distintas e que foram
agrupadas pela análise de Cluster, foram as estações BA2r e BA3c. Apesar da diferença
hidrogeomorfológica, estas estações estão dentro do mesmo rio e muito próximas espacialmente,
estando a uma distância máxima de 5 metros. Desta forma, ambas compartilham características físicoquímicas da água muito parecidas, estão praticamente sobre as mesmas perturbações antrópicas e
possuem substratos de fundo mais próximo entre si do que quando comparado às demais estações. A
estação BA3c é a de menor energia cinética dentre as corredeiras, sendo dentre estas, a única com
predominância de substrato na fração “Areia Grossa”, como discutido anteriormente. Portanto, a
proximidade territorial muito grande destas duas estações, teria contribuído para uma menor variação
da tipologia do substrato, o que explicaria a aproximação destas na análise de Cluster, e por ser este
substrato composto de sedimentos de granulometrias menores, também explicaria as menores riquezas
de Famílias de macroinvertebrados encontradas nestes locais.
Em relação à composição da natureza do sedimento, observou-se pouca variação entre as
estações amostrais, mesmo entre feições hidrogeomorfológicas diferentes. Basicamente, os
94
Contribuições às Ciências da Terra
componentes principais dos substratos foram o quartzo e o basalto. O fato ocorre provavelmente em
função da escala da área estudada, que compartilham mesmas características geológicas e por estarem
em um mesmo gradiente dos rios, os quais estão próximos à suas respectivas foz. Assim, a natureza
mineralógica e petrográfica dos sedimentos observada não estariam influenciando significativamente
na variação da composição das comunidades de macroinvertebrados estudadas neste trabalho.
Neste estudo, a Família Chironomidae foi a mais abundante tanto nas estações de corredeiras
como nas de remanso. Diversos trabalhos em rios do Brasil têm mostrado a abundância de
Chironomidae e a grande variedade de hábitat que eles são capazes de ocupar (Nessimian 1996,
Sanseverino et al. 1998, Serrano et al. 1998, Nessimian et al. 2003, Ribeiro & Uieda 2005). De
acordo com Merryt & Cummins (1996) a Família Chironomidae pode apresentar organismos
predadores ou coletores ajuntadores, possuem ciclo de vida curto e biomassa total elevada,
representando importante papel na cadeia alimentar de um rio. Esta Família pôde ser observada em
todas as estações amostradas, não apresentando restrições às variáveis ambientais analisadas em cada
estação. A predominância desta Família foi ainda maior nas estações de remanso, representando 71%
dos organismos amostrados em estações com essa feição. As estações de remanso apresentaram
diversidade menor de Famílias de macroinvertebrados comparado às estações de corredeiras, o que
provavelmente contribuiu para maior predominância percentual do grupo Chironomidae que é mais
generalista e portanto não apresenta grandes restrições às particularidades dos hábitats.
O segundo grupo mais abundante nas estações de feição remanso foram os Oligochaeta. De
acordo com Merryt & Cummins (1996), este grupo, assim como os Chironomidae são organismos de
hábito fossorial, pois são detritívoros, se alimentando de matéria orgânica depositada no sedimento.
Estes organismos são ainda capazes de viver em condição de anóxia por várias horas. O fato destes
grupos apresentarem exigências tróficas
mais generalistas, deve ter contribuído para sua maior
colonização nos ambientes de remanso, que mostraram possuir fatores mais restritos à diversidade de
macroinvertebrados. Os trabalhos de Skoroszewski & de Moor (1999) e Silveira et al. 2006 também
verificaram a preferência dos Oligochaeta para os ambientes de geomorfologia remanso.
O grupo Oligochaeta é caracterizado por habitar ambientes de menor oxigenação e com substrato de
granulometrias mais finas, o que são características comumente encontradas em geomorfologias de remanso. A
Família Chironomidae, é considerada um grupo altamente resistente a estresses ambientais, sendo inclusive
algumas espécies utilizadas como bioindicadoras de poluição orgânica. A maior porcentagem relativa destes
organismos nos ambientes de remansos pode estar relacionada ao fato da menor diversidade encontrada nas
estações com essa geomorfologia. A menor diversidade de macroinvertebrados favoreceria a predominância
destes grupos mais generalistas e resistentes.
Dez Famílias de macroinvertebrados foram encontradas preferencialmente em ambientes de
corredeiras, variando de maneira significativa em relação às estações de feição remanso, como foi
demonstrado no teste não paramétrico de Mann Withney apresentado no capítulo 4 deste trabalho.
95
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
Foram encontradas as Famílias Empididae, Simulidae, Pyralidae, Baetidae, Leptophlebiidae,
Leptohyphidae, Hydropsichidae, Philopotamidae, Naucoridae e Perlidae.
A presença apenas em estações de corredeiras da Família Perlidae, Ordem Plecoptera, não foi
inesperada, já que este grupo é conhecido por habitar este tipo de ambiente, que em geral apresentam
maior oxigenação da água e possuem águas mais frias (Stark et al. 2009). Estes dados são
corroborados pelos trabalhos de Skoroszewski & Moor (1999) Buss et al. (2002) e Silveira et al.
(2006), que relacionam a preferência deste hábitat por este grupo, provavelmente devido às adaptações
fisiológicas, como brânquias mais sensíveis.
De acordo com Merritt & Cummins (1996), larvas de Simulidae vivem em águas
encachoeiradas, ou de bastante correnteza, prendendo-se às pedras ou a qualquer substrato coeso, por
um disco de fixação, situado na extremidade posterior do organismo. Na cabeça existem dois tufos de
pelos que se movem, a fim de atrair para a boca minúsculos organismos com os quais elas se
alimentam, sistema que provavelmente se mostraria mais eficiente em ambientes de corredeiras que
em remansos, devido à constante passagem de água por estes pelos nos ambientes de corredeiras, o
que facilitaria o acesso ao alimento, e também porque nos ambientes de remanso, os pelos
provavelmente seriam constantemente soterrados devido a contínua deposição de finos neste ambiente.
Portanto, esta característica fisiológica justificaria a presença significativa desta Família nestas feições
hidrogeomorfológicas de rios. As Famílias Simulidae, Baetidae, Leptophlebiidae e Hydropsichidae
foram também encontradas preferencialmente em hábitats de corredeiras nos trabalhos de
Skoroszewski & Moor (1999) e Silveira et al. (2006), que relacionam a presença destas nestes
ambientes em função da velocidade média da água e a alta vazão.
As ninfas de organismos da Família Leptohyphidae vivem, segundo Domínguez et al. (2006)
em vários hábitats lóticos e são encontrados basicamente em zonas de águas de corrente alta, entre
pedregulhos, cascalhos e areia, e devido à presença do opérculo nas brânquias são capazes de viverem
em ambientes de alta turbidez, apesar dos ambientes amostrados não apresentarem elevadas taxas
deste parâmetro. De acordo com Merritt & Cummins (1996), os Philopotamidae em geral vivem em
ambientes lótico-erosivos. Apesar do pouco número amostrado de organismos da Família Naucoridae
(12), todos foram amostrados em ambientes de corredeiras. Portanto o hábito preferencial para
ambientes de corredeiras destas duas Famílias já são bem descritos pela literatura e foram
corroborados pelos resultados deste trabalho.
De acordo com Allan (1995), as larvas de Pyralidae vivem debaixo de abrigos de seda
construído dentro de depressões rochosas. Ainda de acordo com esse autor, os substratos mais estáveis
são escolhidos para que estas estruturas não sejam destruídas pela corrente da água. Portanto esta
Família estaria mais adaptada a viver em ambientes de corredeiras, o que explicaria seu registro nas
96
Contribuições às Ciências da Terra
estações de maior energia das águas e com a predominância de substrato composto de afloramentos
rochosos/matacões e calhaus, que são as estações CL1c, VE2c e BA1c.
Das dez Famílias de macroinvertebrados apontadas neste estudo pelo teste de Mann Whitney
como preferencialmente encontradas em ambientes de corredeiras, seis pertencem aos grupos
Ephemeroptera (Baetidae, Leptophlebiidae e Leptohyphidae), Plecoptera (Perlidae) e Trichoptera
(Hydropsichide e Philopotamidae). O grupo destas três ordens, denominados como EPT é conhecido
por abrigar taxa mais sensíveis, sendo inclusive utilizado como índice para definição da qualidade da
água. A presença preferencial destas Famílias nos ambientes de corredeiras, são corroborados pelos
trabalhos de Oliveira et al. (1997) , Monteiro et al. (2008) e Bagatini et al. (2012). Esta mesma relação
é observada e discutida nos trabalhos de Junqueira et al. (2000), Biasi et al. (2008) e Buss & Vitorino
2010. No entanto, a presença nestes grupos de alguns taxa mais generalistas, como Smicridea sp. e
alguns Baetidae, muitas vezes não permitem evidenciar a preferência de algumas Ordens ou Famílias
de macroinvertebrados pelos hábitats de corredeiras, como demonstrado nos trabalhos de Brown &
Brussock (1991) e Silveira et al. (2006).
Para a aplicação de índices de qualidade ambiental em estudos de biomonitoramento e
bioindicação, é necessário o uso de protocolos padronizados para que os resultados obtidos sejam
confrontáveis e se evitem erros tendenciosos (Junqueira et al. 2000, Buss & Vitorino 2010). Neste
contexto, o presente trabalho evidenciou que o uso dos índices BMWP e ASPT, bem como do
protocolo de Avaliação de Qualidade de Hábitat abrangendo apenas um tipo de geomorfologia de rio,
podem reportar a uma sub ou superestimação das comunidades e dos ambientes avaliados.
A aplicação destes protocolos no presente trabalho não considerou todo o trecho do rio
amostrado como é recomendado, apenas a fim de mostrar as variações que poderiam surgir em função
de uma amostragem que não contemple as diferentes geomorfologias do trecho em estudo. Assim, as
feições de remanso apresentaram qualidade global do hábitat significativamente pior que as estações
de corredeiras. Provavelmente em função da oferta de pouca variedade de substratos, a presença de
soterramento de substratos com a deposição de sedimentos com maior frequencia, que são parâmetros
avaliados por este protocolo e estão, em geral, em melhores condições nos trechos de corredeiras. Os
maiores scores para avaliação de qualidade de hábtitat observados nas estações VE2c e CL1c, ambas
de geomorfologia corredeira, ocorreram principalmente em função da variedade de oferta de
substratos, e os padrões de corredeiras destas estações.
Os índices biológicos, BMWP e ASPT aplicados desta forma, também indicaram qualidade de
água melhores para as estações de corredeiras em relação às de remansos. Os índices biológicos
BMWP e ASPT variam em função das Famílias de macroinvertebrados presentes em ambientes de
maior e menor poluição por matéria orgânica. Os valores de oxigênio dissolvido, em geral diminuem
em casos de contaminação por matéria orgânica. Os remansos não apresentaram baixos valores de OD
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SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
em nenhuma das estações amostradas, como discutido anteriormente. Portanto, os baixos índices de
BMWP e ASPT encontrados nos remansos, com resultados significativamente diferentes das
corredeiras, não estariam, portanto relacionados a um maior aporte de matéria orgânica nos remansos,
mas sim em função da menor riqueza de organismos encontrada nestes ambientes devido às
características dos substratos discutidas anteriormente.
Os trabalhos de Junqueira et al. (2000), Biasi et al. (2008) e Buss & Vitorino 2010, mostram a
presença preferencial em corredeiras de alguns grupos de macroinvertebrados como os
Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera (EPTs). Assim, este parâmetro poderia influenciar nos
resultados destes índices, já que algumas Famílias pertencentes a estas Ordens possuem score mais
elevado devido a sua maior sensibilidade à contaminação por matéria orgânica. Porém, existem
grandes variações entre gêneros e espécies destas Famílias (Mugnai et al. 2008). A aplicação destes
índices deve, portanto, abranger os diversos micro-hábitats presentes no trecho em estudo, já que
amostragens apenas em geomorfologias de remansos provavelmente gerariam subamostragem da
comunidade, enquanto amostragens apenas em corredeiras poderiam gerar superamostragem e
consequentemente refletirem índices de contaminações errôneos.
Considerações Finais
A composição dos substratos de fundo dos rios se mostraram as variáveis mais importantes
para o entendimento da distribuição das comunidades de macroinvertebrados. Em função da influencia
da geomorfologia dos trechos de rio, da estruturação geológica dos substratos, além dos parâmetros
das avaliações ecomorfológicas, que se mostraram mais significativas para a compreensão da dinâmica
do ecossistema dos ambientes de água doce. Assim todos estes parâmetros, devem ser considerados
em estudos de ambientes dulciaquicolas tropicais, principalmente em trabalhos de escalas menores,
quando estes parecem ser ainda mais importantes.
Os protocolos de Avaliação de Qualidade de Hábitat, assim como os índices de qualidade
ambientais, se mostram ferramentas importantes em estudos de sistemas dulciaquicolas, no entanto,
protocolos bem detalhados que determinem a amostragem dos diversos micro-hábitats, assim como a
observação dos parâmetros ecomorfológicos presentes nos trechos de rios em estudos, são
fundamentais para gerarem resultados consistentes.
A influência da composição dos substratos nas comunidades de macroinvertebrados,
apontadas neste estudo, podem ainda trazer resultados mais sensíveis em trabalhos futuros, com
taxonomia mais aprofundada até nível de gênero ou mesmo espécie. Ressalta-se que, estudos com
maior nível de refinamento taxonômico demandam maior tempo de análise em função do grande
esforço desprendido no processo de identificação destes organismos, mas que podem gerar resultados
mais consistentes.
98
Contribuições às Ciências da Terra
Diante do exposto, os estudos de ambientes dulciaquícolas devem ser ainda mais abrangentes,
considerando não só as variáveis bióticas e físico-químicas da água, como também a geomorfologia
fluvial, além da composição dos substratos. Interpretações de ambientes aquáticos que não considerem
estas variáveis ambientais podem gerar resultados incompletos, além de aplicações de índices de
biomonitoramentos destorcidos, o que podem resultar em estudos e monitoramentos pouco eficazes e
passíveis de erro.
99
SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
100
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Contribuições às Ciências da Terra
Anexos
Anexo 1 – Score atribuído às Famílias de macroinvertebrados para utilização dos Índices
BMWP e ASPT
Famílias
Score
Famílias
Score
Ancylidae
Aeshnidade
Athericidae
Baetidae
Belostomatidae
Calopterygidae
Ceratopogonidae
Chironomidae
Coenagrionidae
Corixidae
Corydalidae
Chrysomelidae
Culicidae
Dixidae
Dugesiidae
Dytiscidae
Elmidae
Empididoidea
Ephidridade
Erpobdelidae
Gelastocoridae
Gerridae
Gyrinidae
Glossiphoniidae
Glossosomatidae
Gomphidae
Gripopterygidae
Gyrinidae
Hebridae
Helicopsychidae
Hydrobiosidae
Hydrophilidae
Hydroptilidae
6
8
3
5
5
8
4
2
7
5
4
4
1
6
5
4
5
4
2
3
4
5
5
3
7
5
10
5
8
10
7
5
7
Hydropsychidae
Hydroscaphidae
Leptoceridae
Leptophlebiidae
Leptohyphidae
Libellulidae
Mesovellidae
Microsporidade
Naucoridae
Nepidae
Noctuidae
Odontoceridae
Oligochaeta
Perlidae
Philopotamidae
Physidae
Piscicolidae
Planorbidae
Polycentropodidae
Psephenidae
Psychodidae
Pyralidae
Sciomyzidae
Simuliidae
Siphlonuridae
Sphaeriidae
Staphylinidae
Stratiomyiidae
Syrphidae
Tabanidae
Tipulidae
Unionidade
Veliidae
6
10
7
10
8
8
5
8
5
6
8
10
1
8
8
3
4
3
7
8
2
8
1
5
10
3
7
2
2
3
5
6
7
Hydropsychidae
Hydroscaphidae
Leptoceridae
Leptophlebiidae
Leptohyphidae
Libellulidae
Mesovellidae
Microsporidade
Naucoridae
6
10
7
10
8
8
5
8
5
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Anexo 2 – Ficha de Avaliação de Qualidade Global do Hábitat desenvolvida por Ferreira &
Castro 2005
110
Contribuições às Ciências da Terra
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SILVA, F. A.,2012, Influência de diferentes tipos de substratos na estrutura da comunidade de...
112
Contribuições às Ciências da Terra
Ficha de Aprovação
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
TÍTULO: Avaliação da Influência de Diferentes Tipos de Substratos na Estrutura das Comunidades
de Macroinvertebrados Bentônicos em Corredeiras e Remansos de Tributários do Baixo Curso do Rio
Paranaíba – estados de Goiás e de Mato Grosso do Sul - Brasil
AUTOR: Fabiano Alcísio e Silva
ORIENTADORA: Mariangela Garcia Leite
Aprovada em: 12/09/2012
PRESIDENTE: Dra Mariangela Garcia Praça Leite
BANCA EXAMINADORA
Professora Dra Mariangela Garcia Praça Leite ______________________________________
DEGEO/UFOP
Professor Dr Paulo de Tarso Amorim Castro ______________________________________
DEGEO/UFOP
Professor Dr Henrique Paprocki _______________________________________
PUC Minas
Ouro Preto, _______/_______/_______
113