Sustentabilidade
dos Recursos Hídricos
Macroinvertebrados
na Avaliação da Qualidade da Água
de Recursos Hídricos do Norte de Portugal –
actividade de simulação em sala de aula.
NOTA INTRODUTÓRIA:
Este trabalho não pretende constituir uma apresentação
para sala de aula sendo apenas a partilha, com os professores, de
algum material-base (como se de um portfólio se tratasse…) para
ser desenvolvido um plano de aula sobre a avaliação ecológica
da qualidade da água, com alguma criatividade, simulando
metodologias científicas usadas na actualidade.
Pressupõe, da parte do professor, algum conhecimento
do cálculo dos índices referidos ou, caso contrário, algum treino
prévio. Os materiais apresentados constituem sugestões de
trabalho, podendo ser elaborados de forma diferente numa
mesma linha metodológica, após uma introdução ao tema.
A riqueza e a
complexidade dos
ecossistemas
aquáticos justifica a
avaliação ecológica
da qualidade da
água.
FACTORES QUE PODEM CONTRIBUIR PARA A
DEGRADAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DOCE
DISPONÍVEL:
-Lixiviados agrícolas.
-Esgotos domésticos.
-Descargas industriais.
-Degradação da vegetação ripícola.
-Impermeabilização de leitos de cheia.
-Águas paradas, não ocorrendo situações favoráveis ao
seu enriquecimento em oxigénio.
A DQA E A VALORIZAÇÃO DOS BIOINDICADORES DA
QUALIDADE DA ÁGUA:
ESTADO
ELEMENTO: Macroinvertebrados bentónicos
EXCELENTE………..
A composição taxonómica e a abundância correspondem
totalmente ou quase às que se verificam em condições não
perturbadas. O rácio entre os taxa sensíveis e os taxa
insensíveis às perturbações não dá sinais de modificação em
relação aos níveis não perturbados. O nível de diversidade de
taxa invertebrados não dá sinais de modificação em relação
aos níveis não perturbados.
BOM…………………
Ligeiras modificações da composição e abundância dos taxa
invertebrados em comparação com as comunidades
específicas de tipo. (…)
RAZOÁVEL…………
A composição e a abundância dos taxa invertebrados
diferem moderadamente das comunidades específicas do
tipo. (…)
In DQA
A avaliação do grau de qualidade da água
pode fazer-se por métodos biológicos,
destacando-se o cálculo de índices que, através
da presença ou da ausência de seres vivos
indicadores, permitem concluir sobre a qualidade
ecológica das águas superficiais.
Baseando-se no estudo da comunidade de
macroinvertebrados, o Índice Biótico Belga e o
IBMWP constituem exemplos de metodologias
actualmente usadas e que permitem fazer uma
avaliação da qualidade da água.
Tabela standard usada para o cálculo do
índice biótico belga (IBB) (De PAUW & VANHOOREN, 1983)
I
II
III
Número total de unidades
sistemáticas presentes
Grupos faunísticos
Número de unidades
sistemáticas presentes
0-1
2-5
6-10
1115
16
Índice biótico
1. várias unidades sistemáticas
2. apenas 1 unidade sistemática
1. várias unidades sistemáticas
2. Tricópteros com casulo
2. apenas 1 unidade sistemática
1. mais de 2 unidades
3. ANCYLIDAE e Ephemeroptera sistemáticas
excepto HEPTAGENIIDAE
2. 2 ou menos de 2 unidades
sistemáticas
5
5
7
6
6
5
8
7
7
6
9
8
8
7
10
9
9
8
-
5
6
7
8
3
4
5
6
7
4. Aphelocheirus ou Odonata ou
Todas as unidades sistemáticas
GAMMARIDAE ou Mollusca
anteriores ausentes
(excepto SPHAERIDAE)
3
4
5
6
7
5. Asellus ou Hirudinea ou
SPHAERIDAE ou Hemiptera
(excepto Aphelocheirus)
Todas as unidades sistemáticas
anteriores ausentes
2
3
4
5
-
6. TUBIFICIDAE ou
CHIRONOMIDAE do grupo
thummi-plumosus
Todas as unidades sistemáticas
anteriores ausentes
1
2
3
-
-
7. ERISTALINAE (=SYRPHIDAE)
Todas as unidades sistemáticas
anteriores ausentes
0
1
1
-
-
1. Plecoptera ou
HEPTAGENIIDAE
Cálculo do índice de qualidade biológica da água BMWP’
(ALBA-TERCEDOR & SÁNCHEZ-ORTEGA, 1988)
Famílias
SIPHLONURIDAE, HEPTAGENIIDAE, LEPTOPHLEBIIDAE, POTAMANTHIDAE, EPHEMERIDAE
TAENIOPTERYGIDAE, LEUCTRIDAE, CAPNIIDAE, PERLODIDAE, PERLIDAE, CHLOROPERLIDAE
PHRYGANEIDAE, MOLANNIDAE, BERAEIDAE, ODONTOCERIDAE, LEPTOCERIDAE, GOERIDAE, LEPIDOSTOMATIDAE,
BRACHYCENTRIDAE, SERICOSTOMATIDAE, THREMMATIDAE
ATHERICIDAE, BLEPHARICERIDAE
APHELOCHEIRIDAE
LESTIDAE, CALOPTERYGIDAE, GOMPHIDAE, CORDULEGASTERIDAE, AESHNIDAE, CORDULIIDAE, LIBELLULIDAE
PSYCHOMYIIDAE, PHILOPOTAMIDAE, GLOSSOSOMATIDAE
ASTACIDAE
EPHEMERELLIDAE, PROSOPISTOMATIDAE
NEMOURIDAE
RHYACOPHILIDAE, POLYCENTROPODIDAE, LIMNEPHILIDAE, ECNOMIDAE
NERITIDAE, VIVIPARIDAE, ANCYLIDAE, THIARIDAE, UNIONIDAE
HYDROPTILIDAE
GAMMARIDAE, ATYIDAE, COROPHIIDAE
PLATYCNEMIDIDAE, COENAGRIONIDAE
OLIGONEURIIDAE, POLYMITARCIDAE
DRYOPIDAE, ELMIDAE, HELOPHORIDAE, HYDROCHIDAE, HYDRAENIDAE, CLAMBIDAE
HYDROPSYCHIDAE, HELYCOPSICHIDAE
TIPULIIDAE, SIMULIIDAE
PLANARIIDAE, DUGESIIDAE, DENDROCOELIDAE
BAETIDAE, CAENIDAE
HALIPLIDAE, CURCULIONIDAE, CHRYSOMELIDAE
TABANIDAE, STRATIOMYIDAE, EMPIDIDAE, DOLICHOPODIDAE, DIXIDAE, CERATOPOGONIDAE, ANTHOMYIDAE,
LIMONIDAE, PSYCHODIDAE, SCIOMYZIDAE, RHAGIONIDAE
SIALIDAE, PYRALIDAE
PISCICOLIDAE
HYDRACARINA
MESOVELIIDAE, VELIIDAE, HYDROMETRIDAE, GERRIDAE, NEPIDAE, NAUCORIDAE, PLEIDAE, NOTONECTIDAE,
CORIXIDAE
HELODIDAE, HYDROPHILIDAE, HYGROBIIDAE, DYTISCIDAE, GYRINIDAE
VALVATIDAE, HYDROBIIDAE, LYMNAEIDAE, PHYSIDAE, PLANORBIDAE, BITHYNIIDAE, BYTHINELLIDAE,
SPHAERIDAE
GLOSSIPHONIDAE, HIRUDIDAE, ERPOBDELLIDAE
ASELLIDAE, Ostracoda
CHIRONOMIDAE, CULICIDAE, THAUMALEIDAE, EPHYDRIDAE, CHAOBORIDAE
Oligochaeta (todas as famílias)
SYRPHIDAE
Score
10
8
7
6
5
4
3
2
1
Classes de qualidade da água definidas segundo cada um
dos Índices, IBMWP e IBB:
Qualidade biológica da água
IBMWP’
Côr no mapa
Qualidade biológica da água muito boa
>100
Azul
Eutrofia, água moderadamente poluída
61-100
Verde
Água poluída
36-60
Amarelo
Água muito poluída
16-35
Laranja
<16
Vermelho
Comunidades aquáticas extremamente pobres
Classe
IBB
Significado
Côr no mapa
I
10-9
Água não poluída
Azul
II
8-7
Água ligeiramente poluída
Verde
III
6-5
Água moderadamente poluída
Amarelo
IV
4-3
Água muito poluída
Laranja
V
2-0
Água fortemente poluída
Vermelho
ACTIVIDADE DE SIMULAÇÃO DA
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA,
EM SALA DE AULA, ATRAVÉS DE
ÍNDICES CALCULADOS COM BASE NA
IDENTIFICAÇÃO DE
MACROINVERTEBRADOS BENTÓNICOS:
METODOLOGIA:
Em cada uma de três tinas (A, B e C) encontra-se uma amostra simulada
(cartões com imagens de macroinvertebrados) previamente preparada pelo Professor,
tendo este em conta a caracterização do local de amostragem (dado não conhecido
pelos alunos).
1- Recorrendo ao Guia de Identificação de Macroinvertebrados, os alunos
deverão estabelecer a correspondência correcta entre o cartão-imagem e o cartãoidentificação, sem misturar o conteúdo das tinas.
2- Para cada um dos casos e recorrendo às tabelas respectivas (diapositivos 8 e
9), devem calcular o IBB e/ou o IBMWP.
3- Com o material fornecido no diapositivo 10, os alunos devem interpretar os
resultados de cada índice calculado e concluir sobre a qualidade da água de cada
amostra.
4- De acordo com os resultados da interpretação feita, deverão ainda fazer
corresponder a cada tina o respectivo cartão de caracterização do local de
amostragem, compreendendo o conceito de qualidade ecológica.
AVALIAÇÃO:
Avaliação do relatório da actividade, pelos alunos.
CONSIDERAÇÕES FINAIS:
Pretende-se que este trabalho possa ser desenvolvido em diferentes
níveis de ensino e com objectivos finais de diferente grau de
exigência, alertando sempre para a importância da biodiversidade e
do respeito pela qualidade dos ambientes naturais, sendo que a
diversidade dos macroinvertebrados bentónicos é já valorizada na
Directiva-Quadro da Água num processo de avaliação de qualidade
ecológica dos recursos hídricos superficiais.
A nível de competências a desenvolver nos alunos, espera-se que
este material permita um envolvimento prático capaz de fazer
interiorizar valores de responsabilização ambiental, bem como a
compreensão dos processos de avaliação da qualidade ecológica dos
ecossistemas aquáticos numa perspectiva de “saber fazer”.
BIBLIOGRAFIA:
ALBA-TERCEDOR ,J.& SÁNCHEZ-ORTEGA, A.,1988. Um método rápido y
simple para evaluar la calidad biológica de las aguas corrientes basada en el
de Hellawell (1978). Limnética, 4:51-56.
DE PAUW, N. & VANHOOREN, G.1983. Method for biological quality
assessment of water courses in Belgium. Hydrobiologia, 100:153-168.
DIRECTIVA 2000/60/CE, de 23 de Outubro de 2000.
DUSSART, B. , 1969. Limnologie. L´Étude des Eaux Continentales. Ed
Gauthier-Villars, Paris.
SERRA, Sónia ; COIMBRA Nuno; GRAÇA, Manuel, 2009. Manual de
Invertebrados de Água Doce , Imprensa da Universidade de Coimbra.
ANEXOS:
Materiais a produzir, para a actividade:
1- Cartões - imagem, sem identificação.
2- Tiras-identificação de macroinvertebrados (de acordo
com a listagem), com meio de fixação aos cartões
respectivos.
3- Cartões de caracterização dos locais de amostragem.
4- Protocolo experimental.
5- Listagem da correcta identificação dos
macroinvertebrados dos cartões (para uso do Professor,
na verificação…)
Cartões
do número 1 ao 9.
1
4
7
2
3
5
6
8
9
Cartões
do número 10 ao 18.
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Cartões
do número 19 ao 27.
19
22
25
20
23
26
21
24
27
10
3
0
Cartões
do número 28 ao 36.
28
31
34
29
32
35
30
33
36
Cartões
do número 37 ao 45.
37
38
40
41
43
44
39
42
45
Cartões
do número 46 ao 54.
46
47
48
49
50
51
52
53
54
Cartões
do número 55 ao 58.
55
57
56
58
1-Chironomices plumosus
2- Tubifex spp. (Oligochaeta)
3- Ephemera sp.
4- Nepa cinerea
5- Baetis sp.
6- Perla sp.
7- Siphlonurus sp.
8- Taeniopteryx nebulosa
9- Molanna sp.
10- Simuliium sp.
11- Tipula sp.
12- Bythinea tentaculata
13- Gonphus sp.
14- Radix peregra
15- Hydrachna geografica
16- Glossiphonia complanata
17- Gyrinus (larva + adulto)
18- Notonecta sp.
19- Asellus aquaticus
20- Planorbis sp.
21- Gammarus sp.
22- Gerris sp.
23- Stenophylax
24- Hydronetra stagnorum
25 – Caenis
26- Polymitarcis virgo
27- Cloeon
28- Podura aquática
29- Enallagma sp.
30- Sphaerium
31- Rhyacopila
Listagem de
32- Chironomus sp.
identificação
33- Valvata
34- Dugesia lugubris
(cartões)
35- Limnacea pereger
36- Ranatra linearis
37- Hydropsyche
38- Nais variabilis
39- Liponeura
40- Acilius sulcatus (larva)
41- Crenobia alpina
42- Policelis felina
43- Sminthurides aquaticus
44- Phryganaea sp.
45- Ilyocoris cimicoides
46- Taeniopteryx
47- Haliplus sp.
48- Aphelocheirus aestivalis
49- Elmis
50-Eristalomya sp. (larva de SYRPHIDAE)
51- Polymistarcis virgo
52- Ancylus fluviatilis
53- Goniobasis
54- Hydrous sp.
55 – Corixa sp.
56- Sialis lutaria (larva)
57- Ecdyonurus sp.
58- Aeschna sp.
Exemplo de uma possível distribuição dos cartões (números)
nas diferentes amostras A, B e C:
AMOSTRA A
3
4
5
6
7
8
9
10
12
13
21
33
34
37
42
46
AMOSTRA B
11
16
17
18
19
20
22
25
35
51
AMOSTRA C
1
2
14
32
49
55
Nota: A distribuição dos cartões pelas três amostras foi feita com base na qualidade da água que
se pretende simular, sendo que a amostra A irá corresponder ao local 3, a amostra B ao local 2 e
a amostra C ao local 1. (Informação não fornecida aos alunos, devendo estes chegar a essa
conclusão.)
3) Cartões grandes de CARACTERIZAÇÃO DOS TRÊS HIPOTÉTICOS
LOCAIS DE AMOSTRAGEM
LOCAL 1:
O canal está modificado,
tendo sido retirada a
vegetação riparia e tendo
sido impermeabilizada a
margem esquerda para
construção do parque de
estacionamento de um
prédio habitacional.
Na margem direita, o leito
de cheia está ocupado por
uma plantação de milho.
LOCAL 2:
As margens da ribeira
apresentam alguma
estabilidade, com
vegetação riparia
fragmentada e
observando-se
alterações artificiais,
nomeadamente com
plantação de relva
para zona de lazer.
O leito do rio é pouco
profundo, com
sedimento
predominantemente
arenoso.
LOCAL 3:
As margens do rio
apresentam poucos sinais de
erosão, com vegetação
riparia contínua e composta
por árvores e arbustos de
diferentes espécies. A cerca
de duzentos metros passa
uma estrada.
O sedimento é heterogéneo,
observando-se a existência
de seixos de diferentes
dimensões.
Observa-se um desnível
vertical côncavo, na zona
riparia.
ACTIVIDADE
SIMULAÇÃO DA AVALIAÇÃO ECOLÓGICA DA QUALIDADE DA ÁGUA,
COM BASE NO CÁLCULO DO IBB E DO IBMWP.
PROTOCOLO EXPERIMENTAL:
1- OBJECTIVOS:
- Comparar a qualidade de 3 supostas amostras de água, com base no estudo da comunidade de macroinvertebrados
bentónicos.
- Relacionar a composição da comunidade de macroinvertebrados bentónicos com a caracterização do local,
nomeadamente no que respeita o estado de naturalização das suas margens e o grau de poluição, pontual ou difusa.
2- MATERIAL:
- 3 tinas, A, B e C, cada uma das quais contendo cartões (5x8cm) com imagens de macroinvertebrados
bentónicos, num total de 20 cartões diferentes *.
- 20 tiras de identificação de macroinvertebrados. (2x8cm)*
- Tabela para o cálculo do IBB.
- Tabela para o cálculo do IBMWP.
- Guia de identificação de macroinvertebrados (Serra et al, 2009).
- 3 cartões grandes (15x20cm) com a caracterização de três diferentes locais de amostragem.
3- PROCEDIMENTO:
- Recorrendo ao Guia de Identificação de Macroinvertebrados, fazer corresponder a cada cartão-imagem a respectiva tira
com o nome da espécie ou género, em cada uma das tinas A, B e C (sempre com o cuidado de não misturar o conteúdo das
tinas).
- Utilizando as tabelas respectivas calcular, para cada caso:
- o IBB.
- o IBMWP.
- Interpretar os resultados e concluir qual a água com melhor qualidade ecológica.
-Tendo em conta os resultados, fazer corresponder a cada tina o respectivo cartão descritivo do local amostrado.
4- AVALIAÇÃO:
Relatório da actividade.