Frederico Augusto Ribeiro da Mata
Abundância e distribuição temporal de Limnoperna fortunei
Dunker, 1857 (Mollusca, Bivalvia) e os impactos da
incrustação em usinas geradoras de energia elétrica
Orientadora: Profª Drª Eneida Maria Eskinazi Sant'Anna
UFOP
2011
Frederico Augusto Ribeiro da Mata
Dissertação apresentada ao programa de Pós-graduação
em Ecologia de Biomas Tropicais da Universidade
Federal de Ouro Preto, como um dos requisitos para
obtenção do título de mestre em Ecologia.
Orientadora: Profª. Drª. Eneida Maria Eskinazi
Sant'Anna
UFOP
2011
2
AGRADECIMENTOS
Combati o bom combate recebendo as graças da vitória, tudo graças às bênçãos de Deus e a
proteção constante de Maria. Mas a luta não foi sozinha, a lista dos que participaram e
colaboraram é enorme e agradecimento a todos é muito pouco.
A felicidade de ter toda minha família presente neste momento é inexplicável, Pai, Mãe, Aline,
Daniel e Camila, estando sempre unidos e dispostos a enfrentar as situações adversas que no
foram apresentadas, mas passando por tudo com muita luta e graça, isso sim é sinal de família. A
Camila em especial, pelo amor, por nunca me deixar desanimar, por sempre estar comigo e pela
ajuda nas correções e idéias que foram de grande valia.
Aos amigos pelos momentos de descontração e alegria nos momentos de estresse.
A Companhia Energética de São Paulo (CESP), em nome do Biólogo João Henrique Pinheiro
Dias por toda ajuda que me foi fornecida, desde a aprovação do projeto, disponibilização dos
dados e finalização. A Estação Hidrobiológica de Jupiá (CESP) em nome do Engenheiro René
Belmont e os técnicos Sérgio Bovolenta e Rogério Alves da Silva pela ajuda nas coletas.
A Usina Binacional de Itaipu, em nome do Veterinário Domingo Rodriguez Fernandez pela
disponibilização dos dados do monitoramento de mexilhão dourado de Itaipu e ao estagiário
Eduardo Gomes pelo auxilio.
A MAXCLEAN, sem a qual não poderia estar realizando este estudo, principalmente na pessoa
de nosso diretor Carlos Alberto Dias pela confiança e amizade.
3
A minha orientadora Dra. Eneida pela oportunidade e acreditar neste trabalho, pelos
ensinamentos, pela paciência e amizade e aos companheiros do Laboratório de Ecologia
Aquática.
A galera da UFOP, pelos momentos de descontração, principalmente pelas férias maravilhosas
que tive fazendo a Disciplina de Campo, foi uma ótima forma de aprender Ecologia e aos
professores do programa pelos ensinamentos.
A todos que passaram pela minha vida e contribuíram para a minha formação profissional e
pessoal.
4
“Ainda que eu falasse as línguas dos homens e dos
anjos, se não tiver amor, sou como o bronze que soa, ou
como o címbalo que retine. Mesmo que eu tivesse o dom
da profecia, e conhecesse todos os mistérios e toda a
ciência; mesmo que tivesse toda a fé, a ponto de
transportar montanhas, se não tiver amor, não sou
nada.”
Coríntios 13, 1-2.
5
Sumário
1 INTRODUÇÃO GERAL ...........................................................................................................16
1.1 Bioinvasores ........................................................................................................................16
1.2 Caracterização de Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) .....................................................19
1.2.1 Classificação ................................................................................................................19
1.2.2 Ciclo reprodutivo ..........................................................................................................20
CAPÍTULO 1 ................................................................................................................................23
ABUNDÂNCIA E DISTRIBUIÇÃO TEMPORAL DE Limnoperna fortunei, (DUNKER,
1857) EM DUAS UNIDADES GERADORAS DE ENERGIA ELÉTRICA (USINA
BINACIONAL ITAIPU E USINA ENGENHEIRO SOUZA DIAS – JUPIÁ).
1 INTRODUÇÃO ..........................................................................................................................23
2 OBJETIVOS ...............................................................................................................................26
2.1 Objetivo geral ......................................................................................................................26
2. 2 Objetivos específicos ..........................................................................................................26
3 MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................................27
3.1 Área de estudo .....................................................................................................................27
3.1.1 Rio Paraná ....................................................................................................................27
3.1.2 Usina binacional Itaipu ................................................................................................28
3.1.3 Usina hidrelétrica Eng. Souza Dias (Jupiá) - CESP ....................................................29
3.2 Metodologia de coleta .........................................................................................................30
3.2.1 Amostragem de larvas e adultos de L. fortunei ............................................................30
3.2.2 Amostragem de larvas de mexilhão dourado – Reservatório Jupiá .............................33
3.2.3 Coleta de adultos – Reservatório Itaipu .......................................................................35
3.3 Análises estatísticas .............................................................................................................35
4 RESULTADOS ..........................................................................................................................36
4.1 Reservatório Itaipu – Densidades larvais anuais L. fortunei ...............................................36
4.1.1 Distribuição larval – Reservatório de Itaipu ...............................................................39
4.1.2 - Recrutamento das populações do L. fortunei – Reservatório Itaipu..........................44
4.2 Reservatório Jupiá - Densidade de larvas L. fortunei (2010) ..............................................47
4.2.1 Recrutamento das Populações do L. fortunei – Reservatório Jupiá ............................48
4.3 Reservatório Itaipu – Densidades anuais de adulto de L. fortunei ......................................49
4.4 Influência dos parâmetros limnológicos no desenvolvimento da população de L. fortunei 53
4.4.1 Reservatório de Itaipu ..................................................................................................53
4.1.2 Reservatório de Jupiá ...................................................................................................54
5 DISCUSSÃO ..............................................................................................................................57
5.1 Reservatório Itaipu - Densidade anual de larvas L. fortunei ...............................................57
5.1.1 Distribuição espacial larval – Reservatório de Itaipu .................................................58
6
5.1.2 Recrutamento das populações do L. fortunei – Reservatório de Itaipu .......................59
5.2 Reservatório de Jupiá- Densidade de larvas de L. fortunei (2010) ......................................61
5.3 Reservatório Itaipu - Densidade anual de adultos de L. fortunei.........................................62
5.4 Influência dos parâmetros físico-químico da água no desenvolvimento da população de L.
fortunei.......................................................................................................................................63
6 CONCLUSÃO ............................................................................................................................67
CAPITULO 2 ................................................................................................................................68
AVALIAÇÃO DOS IMPACTOS DA INCRUSTAÇÃO DE Limnoperna fortunei (DUKER,
1857) EM EQUIPAMENTOS DE USINAS GERADORAS DE ENERGIA ELÉTRICA
(USINA HIDRELÉTRICA PORTO PRIMAVERA).
1 INTRODUÇÃO ..........................................................................................................................68
2 OBJETIVOS ...............................................................................................................................71
2.1 Objetivo geral ......................................................................................................................71
2. 2 Objetivos específicos ..........................................................................................................71
3 MATERIAS E MÉTODOS ........................................................................................................71
3.1 Área de estudo .....................................................................................................................71
3.2 Levantamento de impactos ..................................................................................................72
4 RESULTADOS ..........................................................................................................................73
4.1 Impactos na manutenção - Usina de Porto Primavera .........................................................73
5 DISCUSSÃO ..............................................................................................................................79
6 CONCLUSÃO ............................................................................................................................81
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..........................................................................................82
7
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 -
Navio realizando o deslastro................................................................
17
Figura 2 -
Exemplares adultos de Limnoperna fortunei.......................................
19
Figura 3 -
Estágios larvais de Limnoperna fortunei. 1: larva D, 2: Veliger
umbonada, 3: Plantígrada)...................................................................
20
Figura 4 -
Demonstração do mexilhão dourado nas instalações industriais.........
22
Figura 4A -
A. Tubulação de água bruta.................................................................
22
Figura 4B -
B. filtro de água bruta de usina hidrelétrica obstruídos por adultos
de L. fortunei........................................................................................
22
Figura 5 -
Localização das Usinas de Ilha Solteira, Jupiá, Porto Primavera e
Itaipu ao longo do rio Paraná...............................................................
28
Figura 6 -
Visão geral da Usina Binacional de Itaipu..........................................
29
Figura 7 -
Visão geral da Usina Hidrelétrica Eng. Souza Dias............................
30
Figura 8 -
Disposição na barragem das Unidades geradoras dos pontos de
coleta onde foram realizadas as amostragens de larvas de L.
fortunei.................................................................................................
31
Figura 9 -
Porta de acesso a caixa espiral de uma Unidade Geradora da UHE
Itaipu....................................................................................................
32
Figura 10 -
Visão geral da Estação de Hidrobiologia e Aquicultura de
Jupiá.....................................................................................................
34
Figura 11 -
Canaleta principal da Estação de Hidrobiologia e Aquicultura de
Jupiá, utilizada como ponto de amostragem........................................
35
Figura 12 –
Variação média anual de larvas do mexilhão dourado durante os
anos de 2002 a 2009 no reservatório de Itaipu....................................
37
Figura 13 -
Variação anual das densidades de larvas de L. fortunei (ind./m3) no
reservatório de Itaipu do ano de 2002 a 2009......................................
39
Figura 14 -
Análise comparativa dos três pontos de coleta no reservatório de
Itaipu (2005)........................................................................................
39
Figura 15 -
Densidade populacional do mexilhão dourado no ano de 2005 na
margem direita/UN01 do reservatório de Itaipu..................................
40
Figura 16 -
Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado
em (2005) no reservatório de Itaipu, margem direita..........................
41
Figura 17 -
Avaliação da densidade populacional dos estágios larvais do
mexilhão dourado na calha central do Rio Paraná nos meses de
jan/abr e agost/dez de 2005, no reservatório de Itaipu........................
42
8
Figura 18 -
Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado
em (2005) no reservatório de Itaipu, calha central..............................
42
Figura 19 -
Densidade de larvas do mexilhão dourado em (2005) na margem
esquerda da UN15 do reservatório de Itaipu.......................................
43
Figura 20 -
Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado
em (2005) no reservatório de Itaipu, margem esquerda......................
44
Figura 21 -
Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado
em (2005) no reservatório de Itaipu.....................................................
45
Figura 22 -
Variação mensal das densidades de larvas de L. fortunei no estágio
larval “D” durante o ano de 2005, reservatório de
Itaipu....................................................................................................
45
Variação mensal das densidades de larvas de L. fortunei no estágio
larval plantígrada durante o ano de 2005, nos três pontos: margem
direita, calha central e margem esquerda do reservatório de Itaipu....
46
Comparação da densidade larval do estágio de plantígrada da
margem direita, calha central e margem esquerda do reservatório de
Itaipu (2005)........................................................................................
46
Figura 25 -
Variação mensal da densidade total de larvas em 2010, no
reservatório de Jupiá............................................................................
47
Figura 26 -
Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado
em (2005) no reservatório de Itaipu.....................................................
48
Figura 27 -
Densidade populacional de larvas do mexilhão dourado (ind./m3) no
reservatório de Jupiá em 2010.............................................................
49
Figura 28 -
Variação média anual de adultos de L. fotunei ao longo de 20012010, reservatório de Itaipu.................................................................
51
Figura 29 -
Variação anual das densidades de adultos de L. fortunei (ind./m3) no
reservatório de Itaipu do ano de 2002 a 2009......................................
52
Figura 30 -
Influência da temperatura da água na densidade populacional do
mexilhão dourado no reservatório de Itaipu (2005). A. Temperatura
da água (°C) X densidade larvas de L. fortunei (ind./m3)....................
53
Figura 30A-
A. Temperatura da água (°C) X densidade larvas de L. fortunei
(ind./m3)...............................................................................................
53
Figura 30B -
B. Correlação entre a temperatura da água e a densidade de larvas
de L. fortunei (r = 0,809).....................................................................
53
Figura 31 -
Avaliação da influência da temperatura da água na densidade
populacional do mexilhão dourado no reservatório de Jupiá (2010)...
54
Figura 31A -
A. Temperatura da água (°C) X densidade larvas de L. fortunei
(ind./m3)...............................................................................................
54
Figura 23 -
Figura 24 -
9
Figura 31B -
B. Correlação entre a temperatura da água e a densidade de larvas
de L. fortunei (r = -0,0118)..................................................................
54
Figura 32 -
Avaliação da influência da concentração de oxigênio dissolvido na
água na densidade populacional do mexilhão dourado no
reservatório de Jupiá (2010)................................................................
55
Figura 32A -
A. Oxigênio dissolvido (mg/l) X densidade larvas de L. fortunei
(ind./m3)...............................................................................................
55
Figura 32B -
B. Correlação entre Oxigênio dissolvido e a densidade de larvas de
L. fortunei (r = 0,21831)......................................................................
55
Figura 33 -
Avaliação da influência do pH da água na densidade populacional
do mexilhão dourado no reservatório de Jupiá (2010)........................
56
Figura 33A -
A. pH X densidade larvas de L. fortunei (ind./m3)..............................
56
Figura 33B -
B. Correlação entre pH e a densidade de larvas de L. fortunei (r= 0,0582)................................................................................................
56
Figura 34 -
Avaliação da influência da condutividade da água na densidade
populacional do mexilhão dourado no reservatório de Jupiá (2010)...
56
Figura 34A -
A. Condutividade (mS/cm)X densidade larvas de L. fortunei
(ind./m3)...............................................................................................
56
Figura 34B -
B. Correlação entre condutividade e a densidade de larvas de L.
fortunei (r = 0,16556)..........................................................................
56
Figura 35 -
Avaliação da influência da turbidez da água na densidade
populacional do mexilhão dourado no reservatório de Jupiá (2010)...
57
Figura 35A -
A. Turbidez (NTU) X densidade larvas de L. fortunei (ind./m3).........
57
Figura 35B -
B. Correlação entre Turbidez e a densidade de larvas de L. fortunei
(r = - 0,1672)........................................................................................
57
Figura 36 -
Visão geral da Usina Hidrelétrica Engenheiro Sérgio Motta........................
72
Figura 37 -
Equipamentos e estruturas que estão passíveis a incrustação pelo L.
fortunei.................................................................................................
75
Figura 38 -
Procedimento de limpeza manual dos elementos filtrantes do filtro
principal de uma Unidade Geradora da Usina de Porto Primavera.....
77
10
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Tabela 2 -
Tabela 3 Tabela 4 -
Tabela 5 Tabela 6 -
Cronologia da invasão do mexilhão dourado nas usinas instaladas no
rio Paraná, Brasil.....................................................................................
28
Tabela 2 - Comparações múltiplas a posteriori Teste de Tukey
(p<0,05) para densidade de larvas de L. fortunei durante os anos de
2002 a 2009..............................................................................................
37
Comparações múltiplas a posteriori Teste de Tukey (p<0,05) para
densidade de adultos de L. fortunei durante os anos de 2001 a 2010......
50
Comparativo entre os parâmetros físico-químicos da água coletada no
reservatório de Jupiá e os limites físico-químicos estabelecidos como
potencial de sobrevivência do L. fortunei................................................
66
Usinas hidrelétricas contaminadas ou possivelmente contaminadas
pelo L. fortunei.........................................................................................
70
Influência da introdução do L. fortunei na manutenção dos
equipamentos da Usina Engenheiro Sérgio Mota (Porto Primavera)......
77
11
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
INTRODUÇÃO GERAL
GISP - Programa Global para Espécies Invasoras;
SCOPE - Comitê Científico em Problemas Ambientais;
CABI - Centre for Agricultural Bioscience International;
IUCN - União Mundial de Conservação;
UNEP - Programa Ambiental das Nações Unidas;
CAPITULO 1
µ- micra
h – horas
L – Litros
µm – micrômero
°C – Grau celsius
pH – potencial hidrogênio
Eng. - Engenheiro
ind./m2 –indivíduo por metro quadrado
Km - Kilometros
L. fortunei – Limnoperma fortunei
mS/cm – mili Siemens/centimetro
µm/cm – micro Siemens/centimetro
NTU - Nephelometric Turbity Unit
mg/l – miligrama por litro
m3/s – metro cúbico por segundo
12
m - metro
% - porcentagem
L- Litro
CESP – Companhia energética de São Paulo
m3/h – metro cúbico por hora
cm - centímetro
m2 - metro quadrado
µg/L – micograma por litro
CAPÍTULO 2
D. polymorpha – Dreissena polymorpha
kW -kilowatt
% - porcentagem
km2 – Kilomêtro quadrado
m - metro
MW - megawatt
UG – unidade geradora
Km – kilometro
CEMIG – Companhia Energética de Minas Gerais
h - horas
13
RESUMO
O molusco bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) comumente conhecido por mexilhão
dourado, pertence à família dos mexilhões marinhos (Mytilidae), ordem Mytiloida e subclasse
Pteriomorpha. Antigamente, seu hábitat ou distribuição geográfica restringia-se ao sudeste
asiático, especialmente à China, entretanto em 1998 foi identificada com espécie invasora no
Brasil. Os novos ambientes invadidos por esta espécie vêm apresentando diversos impactos
ambientais e econômicos, pois a não existência de competição, predadores e doenças favoreceu
seu crescimento populacional descontrolado alcançando densidades superiores a 100.000
ind./m2. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a abundância e distribuição temporal de
L. fortunei nas Usinas Hidrelétricas de Itaipu e Jupiá (CESP) e os impactos da incrustação em
usinas geradoras de energia elétrica em Porto Primavera (CESP).
O resultados demonstraram que processo de invasão do reservatório de Itaipu pelo L. fortunei foi
muito rápido, sendo que após sua identificação no ano de 2001 em dois anos ele já apresentava
maiores densidades do que detectadas no reservatório de Itaipu. Para o reservatório de Jupiá o
que pode ser observado é que apesar de sua invasão ter ocorrido em 2004, às densidades
encontradas foram muito baixas, similares há locais de recente introdução.
Em relação à influência dos parâmetros limnólogicos sobre a densidade de L. fortunei para o
reservatório de Itaipu, a temperatura da água apresentou papel importante na regulação da
densidade. No reservatório de Jupiá, observou-se que a temperatura da água, temperatura da
água (°C), oxigênio dissolvido (mg/l), condutividade (mS/cm), pH e turbidez (NTU) não foram
os principais fatores reguladores na densidade L. fortunei e que neste ambiente outros parâmetros
ambientais, possivelmente a disponibilidade de alimento, podem estar envolvidos neste controle.
Quanto ao recrutamento populacional, ambos os ambientes apresentaram atividade reprodutiva
durante todo o ano estudado, caracterizado pela presença de larvas no estágio “D”. Indivíduos no
estágio de plantígrada foram encontrados em quase todos os meses.
Com relação dos impactos ocasionados pela entrada do L. fortunei na usina de Porto Primavera
foi identificado que os problemas acarretados são similares aos ocasionados pelo Dreissena
polymorpha. Ocasionando alteração significativa na frequência de manutenção dos
equipamentos que estão em contato com a água bruta do reservatório. O sistema de resfriamento
foi o que apresentou os equipamentos com maior alteração na manutenção, equipamentos que
exigiam limpeza mecânica a cada 30.000 horas passaram a necessitar de intervenção a cada 360
horas. Acarretando assim, um aumento nos gastos anuais em mão-de-obra, materiais de
consumo, peças de reposição e durabilidade dos equipamentos. Com relação à meta de
disponibilidade anual, período em que a Unidade Geradora fica disponível para geração, não
houve alteração.
O comportamento reprodutivo de L. fortunei em águas brasileiras precisa ser mais bem estudado,
pois é a base principal para proposição de tratamentos mais eficazes e direcionados. Ademais,
outro fator considerável é a realização de monitoramento preventivo por parte das empresas do
setor elétrico para a identificação inicial da infestação, o que facilitará a adoção de medidas que
minimizam os impactos industriais e dos altos custos financeiros.
14
ABSTRACT
The bivalve mollusc Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) commonly known as the golden
mussel, belongs to the family of marine mussels (Mytilidae), order and subclass Mytiloida
Pteriomorpha. Formerly, their habitat or geographical distribution was limited to Southeast Asia,
especially China, but in 1998 was it identified as an invasive species in Brazil. The invaded
environments presents various environmental and economic impacts, because the lack of
competition, predators and diseases, which favored Limnoperna fortunei rapid population
growth, reaching densities over 100,000 ind./m2. This study aimed at evaluating the abundance
and temporal distribution of L. fortunei in Itaipu and Jupiá (CESP) hydroelectric plants and the
impacts of biofouling in power plants in Porto Primavera (CESP).
The results showed that the invasion process of the Itaipu reservoir by L. fortunei was very rapid,
and after its identification in 2001, in two years it already had higher densities than found in the
Itaipu Reservoir. For the Jupiá reservoir, it was observed that, although the invasion occurred in
2004, the found densities were very low, comparable to places of recent introduction.
Regarding the influence of limnological parameters on the density of L. fortunei to the Itaipu
Reservoir, the water temperature had an important role in regulating the density. In the Jupiá
reservoir, it was observed that the water temperature (° C), dissolved oxygen (mg / l),
conductivity (mS / cm), pH and turbidity (NTU) were not the main factors regulating the density
L. fortunei and other environmental parameters in this environment, possibly food availability,
may be involved in this control.
Regarding the population growth, both environments showed reproductive activity throughout
the year studied, characterized by the presence of larvae at stage 'D'. Individuals in the
plantigrade stage were found in almost every month.
Regarding the impacts caused by the entry of L. fortunei at Porto Primavera plant, it has been
identified that they are similar to problems caused by Dreissena polymorpha, causing significant
modification in the frequency of maintenance of equipment that is in contact with the raw water
reservoir. The cooling system showed the greatest change in equipment maintenance. Equipment
that formerly required mechanical cleaning every 30,000 hours, started to require it every 360
hours, increasing annual spending on manpower, consumables, spare parts and equipment life.
Regarding the goal of annual availability, time which the generating unit is available for
generation, there was no alteration.
The reproductive behavior of L. fortunei in Brazilian waters requires further studied, because it is
the basis for proposing more effective, targeted treatments. Moreover, another significant factor
is the realization of preventive monitoring by the electric companies for the initial detection of
infestation, which will facilitate the adoption of measures to minimize the impacts on industry
and high financial costs.
15
1 INTRODUÇÃO GERAL
1.1 Bioinvasores
As introduções de espécies exóticas têm homogeneizado a biota terrestre e suas conseqüências
são geralmente amplas, incluindo perda de biodiversidade, alterações no fluxo de energia e hibridização e
perda do banco genético nativo (LODGE, 1993; PESTANA, 2006). A introdução pode ocorrer de forma
intencional ou acidental, mas, na sua maioria ocorre de forma intencional, visando o interesse econômico
(MCNEELY, 2001).
As exportações e importações de produtos, através de navios, sempre foram a principal
fonte de dispersão de espécies, através das incrustações nos cascos, transporte de animais e
plantas de outras regiões para comercialização e a água de lastro. Antigamente, os navios
carregaram lastro sólido, na forma de pedras, areia ou metais, por séculos. Nos tempos
modernos, as embarcações passaram a usar a água como lastro, o que facilita bastante a tarefa de
carregar e descarregar um navio, além de ser mais econômico e eficiente do que o lastro sólido.
Quando um navio está descarregado, seus tanques recebem água de lastro para manter sua
estabilidade, balanço e integridade estrutural. Durante seu carregamento, a água do porto de
origem é lançada ao mar. Os portos podem receber grandes volumes de água de lastro (Figura 1).
Os Estados Unidos recebem anualmente 79 milhões de toneladas de água de lastro (RUIZ,
2000). Estima-se que 12 bilhões de toneladas de água de lastro contenham aproximadamente
4.500 espécies aquáticas diferentes e estas são transferidas anualmente em torno do mundo
(BASHTANNYY et al., 2001).
16
Figura 1: Navio realizando o deslastro.
(https://www.ieapm.mar.mil.br/atividades/agua_lastro.htm)
A espécie exótica interage de distintas formas com o ambiente em que ingressa,
dependendo de suas características biológicas. Se essas características estão representadas por
uma alta taxa de crescimento, investimento de grande quantidade de energia na reprodução,
somado a um alto potencial de dispersão e a ausência de inimigos naturais, esta nova espécie se
tornará uma invasora (MARGALEF, 1983).
A invasão de espécies exóticas representa um grande risco à integridade dos ecossistemas
constituindo uma das grandes ameaças à biodiversidade do planeta (LODGE, 1993). Estudos
demonstram que a invasão de espécies exóticas é a segunda causa mundial de perda de
diversidade biológica (ZILLER, 2001).
Segundo Ziller (2001) certos ambientes parecem mais suscetíveis à invasão que outros.
Algumas hipóteses procuram explicar essas tendências:
A) Quanto menor à diversidade e a riqueza natural de um ecossistema, mais suscetível à
invasão ele seria, por apresentar funções ecológicas ainda não supridas (o que será feito pelas
espécies exóticas).
17
B) As espécies invasoras, livres dos competidores, predadores e parasitas de suas áreas de
origem, teriam vantagens competitivas em relação às nativas.
C) Quanto maior o grau de perturbação do ecossistema, mais fácil seria a dispersão e o
estabelecimento de espécies exóticas, em especial quando há redução da diversidade natural pela
extinção de espécies ou exploração excessiva.
Na busca de solucionar os problemas causados pelas espécies invasoras, a comunidade
científica de vários países instituiu, em 1997, o Programa Global para Espécies Invasoras
(GISP). O GISP foi estabelecido tendo como missão: conservar a biodiversidade e manter meios
de subsistência para minimizar a disseminação do impacto das espécies invasoras. Este programa
é operado por um consórcio entre o Comitê Científico em Problemas Ambientais (SCOPE),
Centre for Agricultural Bioscience International (CAB Internacional), União Mundial de
Conservação (IUCN), em parceria com o Programa Ambiental das Nações Unidas (UNEP). Uma
lista das piores 100 espécies invasoras do mundo foi elaborada pela IUCN, como forma de
alertar os países para a possível introdução de alguma dessas espécies.
Atualmente, existem poucos estudos norteadores que possibilitam traçar mapas de
dispersão, das regiões favoráveis a invasão de espécies exóticas. Assim, as campanhas de
combate e prevenção não são priorizadas. Com estudos mais aprofundados, será possível
demonstrar os impactos que esta introdução acarretará ao ambiente invadido, possibilitando o
desenvolvimento de métodos de controle mais eficientes, de baixo custo e ambientalmente
sustentável.
18
1.2 Caracterização de Limnoperna fortunei (Dunker, 1857)
1.2.1 Classificação
Segundo classificação de Newell (1969), o molusco bivalve Limnoperna fortunei
(Dunker, 1857) (Figura 2), conhecido vulgarmente por mexilhão dourado, pertence à família dos
mexilhões marinhos (Mytilidae), ordem Mytliloida e subclasse Pteriomorpha. Ao contrário da
maioria dos mitilídeos o L. fortunei é de água doce podendo atingir em média 35mm de
comprimento (BOLTOVSKOY & CATALDO, 1999), tendo a sua longevidade variando
conforme a localização geográfica (MAGARA et al., 2001). A maior estimativa de sobrevivência
foi encontrada na região do Rio da Prata, sendo que Boltovskoy & Cataldo (1999) encontrou
animais com 3 anos e Maroñas (2003) detectou animais que atingiram 3,2 anos. O mexilhão
dourado é uma espécie epifaunal, logo apresenta a capacidade de secreção de proteínas capazes
de fixação, denominada bisso, que se adere a qualquer tipo de substrato (natural ou artificial)
(DARRIGRAN, 2009).
Figura 2: Exemplares adultos de Limnoperna fortunei
19
1.2.2 Ciclo reprodutivo
O ciclo reprodutivo do L. fortunei apresenta duas fases, sendo, uma juvenil/adulta e uma
fase larvária planctônica. Apresenta sexos separados ou gonocórica. Os gametas masculinos e
femininos são liberados na água onde é realizada a fecundação (DARRIGRAN, 2009).
Na reprodução, logo após a fecundação do ovo, o embrião passa por vários estágios de
segmentação dos blastômeros até o estágio de: Trocófora ciliada – aparecimento de uma coroa
ciliar e de um grupo de flagelos centrais; Véliger tipo D – o contorno valvar é característico por
sua forma de “D”, com desenvolvimento completo do véu, de disposição anterior, provido de
uma densa franja de cílios e um flagelo central; Véliger Umbonada – a formação do umbo
alcança seu maior desenvolvimento neste estágio de véliger, incrementam-se as linhas de
crescimento como a diferenciação dos órgãos internos; Pediveliger – formação do pé, que
começa a ser funcional, tendo a larva uma dupla forma de deslocamento, quer nadando por meio
do véu, que se deslocando pelo pé; Plantígrada – não apresenta mais o véu, portanto só o pé
passa a ser o único meio de locomoção da larva e completa sua organização interna, começa a
alongar-se na forma de um futuro mexilhão e pode se fixar a substratos (EZCURRA DE
DRAGO et., al., 2009) (Figura 3).
1
2
3
Figura 3: Estágios larvais de Limnoperna fortunei. 1: larva D, 2: Veliger umbonada, 3:
Plantígrada. (Foto: Daniel Cataldo)
20
1.2.3 Impactos
O L. fortunei apresenta características típicas de espécies invasoras, como, tempo de
geração curto, plasticidade fenotípica, dominância em seu habitat natural, ampla tolerância
ambiental e associação a atividades de origem antrópica (MORTON, 1973). Nas águas
brasileiras, o crescimento descontrolado tem provocado diversos impactos ambientais e
econômicos que se assemelham muito com os ocorridos na Europa e América do Norte com D.
polymorpha (mexilhão zebra) (MATSUI et al., 2002; BRUGNOLI & CLEMENTE, 2002;
CATALDO et al., 2002).
1.2.3.1 Impactos Ambientais
Os impactos ambientais estão relacionados com o efeito sobre a comunidade
fitoplantônica e zooplanctônica, estes impactos levam à diminuição da biomassa destes
microrganismos e da turbidez do corpo d’água, sendo fatores determinantes para a proliferação
de macrófitas aquáticas (BRUGNOLI & CLEMENTE, 2002). As espécies invasoras, também
influenciam no ciclo de ciclagem de nutrientes e são competidores dos animais nativos nos
ambientes invadidos, por partículas alimentares em suspensão (DARRIGRAN & PASTORINO,
1995; RICCIARDI 1998; DARRIGRAN & DRAGO, 2000). Ademais, acarretam uma
diminuição drástica no número de espécies nativas (TAKEDA et al., 2000 e MANSUR et al.,
1987, 2003).
1.2.3.2 Impactos econômicos
O ingresso do mexilhão dourado em instalações industriais ocorre durante os primeiros
estágios de desenvolvimento (BOLTOVYSKOY e CATALDO, 1999). As larvas de vida livre
que se encontram suspensas na coluna de água são introduzidas nos sistemas através da captação
de água bruta para uso nos equipamentos e processos de produção. Assim, esta espécie quando
dentro do ambiente industrial se fixa a qualquer tipo de substrato duro como metal, plástico,
21
cimento, madeira, entre outros, e crescem descontroladamente em camadas, podendo obstruir
todo o diâmetro de tubulações, filtros, bombas, canalizações e turbinas, configurando um efeito
denominado de macrofouling (Figura 4A e 4B) (OLIVEIRA, 2003). As tubulações, filtros,
bombas, condensadores dentre outros equipamentos necessitam então de limpeza constante para
a remoção dos organismos, gerando prejuízo para as empresas, (DARRIGRAN & PASTORINO,
1995, RICCIARDI 1998; DARRIGRAN & DRAGO, 2000).
A
B
Figura 4: Demonstração do mexilhão dourado nas instalações industriais. (A) Tubulação de água
bruta e (B) filtro de água bruta de usina hidrelétrica obstruídos por adultos de L. fortunei. Fonte:
(A) Maria Edith Rolla e (B) http://www.conttmaf.org.br/fotos/1059mexilhão%20dourado5.jpg.
22
CAPÍTULO 1
ABUNDÂNCIA E DISTRIBUIÇÃO TEMPORAL DE Limnoperna fortunei, (DUNKER,
1857) EM DUAS UNIDADES GERADORAS DE ENERGIA ELÉTRICA (USINA
BINACIONAL ITAIPU E USINA ENGENHEIRO SOUZA DIAS – JUPIÁ).
1 INTRODUÇÃO
Os ecossistemas aquáticos apresentam uma maior vulnerabilidade à invasão de espécies
exóticas que os ecossistemas terrestres (SALA, 2000). Esta vulnerabilidade está correlacionada
com diferentes fatores como a facilidade de dispersão da espécie no ambiente invadido, a
movimentação da água e sistemas integrados de lagos e corpos hídricos. Ademais, as atividades
humanas relacionadas à recreação e transporte podem movimentar comunidades inteiras de
espécies pelágicas e bentônicas através de todo tipo de dispersores em potencial, tais como
equipamentos de pesca, espécies para aquariofilia e aqüicultura favorecendo a introdução e o
estabelecimento e de populações exóticas (LODGER, 1998).
O processo de invasão de um novo ambiente consta de cinco etapas ou obstáculos que o
organismo deve a superar: transporte, liberação, estabelecimento, dispersão e impacto. Superadas
as três primeiras, a espécie transpassa as barreiras naturais que limitavam a sua distribuição e se
transforma em não-nativa. Uma espécie que ultrapassa transpassa com êxito as cinco etapas é
considerada invasora (KOLAR & LODGE, 2001). Quanto maior a similaridade entre o ambiente
aquático nativo e a nova área a ser colonizada, maior a probabilidade de sucesso da invasão.
Portanto, as condições ambientais são fatores importantes para favorecer ou eliminar a
possibilidade de estabelecimento de uma espécie exótica no novo sistema (OLIVEIRA, 2003).
Em 1998, a espécie Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) foi identificada com invasora
nas bacias da região sul do Brasil (MANSUR et al,. 2004). O hábitat nativo desta espécie ou
23
distribuição geográfica restringia-se ao sudeste asiático, especialmente à China. Entretanto, em
1966 foi reportado como uma espécie invasora em Hong Kong e no ano 1991 no Japão e na
América do Sul (DARRIGRAN & DRAGO, 2000 e PASTORINO et al. 1993).
No continente sulamericano, a introdução de L. fortunei, provavelmente, ocorreu através
da água de lastro de navios oriundos da Coréia e de Hong Kong (DARRIGRAN & PASTORINO
1995). Os primeiros registros são provenientes do Balneário Bagliardi no Rio de la Plata
(Argentina) na América do Sul (DARRIGRAN & DRAGO 2000). No Brasil, os primeiros
registros datam de 1998 no estado do Mato Grosso do Sul, na Baía do Tuiuiú nas proximidades
de Cuiabá e no Rio Grande Sul no Delta do Jacuí. Pela rápida dispersão do mexilhão dourado,
cerca de 240 km por ano (DARRIGRAN & EZCURRA DE DRAGO, 2000b), hoje sua
distribuição abrange os estados do Paraná, São Paulo, Mato Grosso, Goiás e Minas Gerais
(DARRIGRAN, 2009).
O crescimento populacional de uma espécie invasora em recente introdução está baseado,
segundo Hicks, 2004, em três fases: a primeira fase tem duração indeterminada ou variável, é a
denominada de “repouso ou espera”. Nesta fase, a população se encontra dentro do limite de
capacidade de carga do ambiente; Em seguida, a espécie se estabelece com lento crescimento
populacional lento. Na segunda fase, denominada de “pânico”, a população se expande com
rapidez e excede temporalmente a capacidade de carga do ambiente invadido. A terceira fase
caracteriza-se pela redução do crescimento exponencial, portanto se produz um “freio” no
crescimento populacional explosivo e a densidade da população declina até uma capacidade de
carga menor à inicial, para logo, passar a uma etapa de equilíbrio.
As características de invasão na América do Sul pelo mexilhão dourado têm apresentado
padrão semelhante ao descrito por Hicks, 2004. Nos ambientes onde foi detectada a presença
deste molusco foi descrito um aumento da taxa populacional em um curto intervalo de tempo.
Esta forma de invasão foi observada no sul do Brasil, onde a densidade populacional ultrapassou
24
de 879 ind./m2 em 1999 para 100.000 ind./m2 em 2001 e na Argentina, onde a densidade inicial
era de 4 a 5 ind./m2 em 1991 e atingiu a ordem de 150.00 ind./ m2 no ano de 1998 (OLIVEIRA,
2003).
O êxito de uma introdução resulta, fundamentalmente, da interação de dois pontos: a
susceptibilidade do ambiente a ser invadido e as características invasoras próprias que
apresentam as espécies não-nativas (DARRIGRAN, 2009).
Segundo Ricciardi (1998), o ambiente físico pode ser considerado um filtro no controle
da intensidade de um evento de invasão em uma nova área. O hábitat alvo pode assim, apresentar
características abióticas que irão constituir um ambiente mais ou menos favorável à determinada
espécie invasora: quanto maior a similaridade entre o ambiente nativo e a nova área a ser
colonizada, maior a probabilidade de sucesso da invasão.
As condições ambientais podem ser fatores importantes para diminuir a taxa de dispersão
e controlar a densidade populacional da espécie. Algumas variáveis ambientais como
temperatura, pH, concentração de cálcio na água, características granulométricas de substratos
naturais ou a presença de substratos artificiais para a fixação são condições importantes que
influenciarão no desenvolvimento do bivalve (OLIVEIRA, 2003).
De um modo geral, os estudos realizados com o mexilhão dourado no Brasil, demonstram
que este bivalve toleram diferentes níveis de pH e faixas de temperatura, evidenciando assim, a
grande facilidade de adaptação da forma adulta a uma grande amplitude de condições ambientais
(MATA, 2004). As faixas de tolerância de adultos à variação do pH oscilam entre 9,20 até 2,60,
sendo que a ótima sobrevida com atividade biológica normal dos indivíduos adultos é observada
na faixa de pH que varia de 7,30 até 5,5 (CAMPOS E MATA, 2004). Em relação à temperatura,
dados de Silva, (2004) demonstram que a elevação da temperatura da água diminui a viabilidade
25
dos organismos adultos, com morte em 24 horas entre 37ºC e 40ºC e viabilidade em uma faixa
superior a 15ºC.
Atualmente, estudos mais aprofundados que visam avaliar a dinâmica de invasão do
mexilhão dourado e a influência dos parâmetros físico-químicos no estabelecimento desta
espécie invasora em unidades geradoras de energia são ainda escassos. O presente estudo
objetivou avaliar a abundância, distribuição temporal e a influência dos parâmetros físicoquímicos da água na reprodução do mexilhão dourado em duas das mais importantes unidades
geradoras de energia (Itaipu e Jupiá).
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Avaliar a abundância e distribuição temporal de L. fortunei em usinas geradoras de energia
elétrica.
2. 2 Objetivos específicos
• Avaliar a variação anual da densidade de adultos e larvas de L. fortunei a partir de uma
série temporal longa (2001 a 2010) no reservatório de Itaipu;
• Avaliar a variação mensal da densidade larvas de L. fortunei reservatório de Jupiá durante
o ano de 2010;
• Verificar a influência de parâmetros limnológicos como a temperatura da água (°C),
oxigênio dissolvido (mg/l), condutividade (mS/cm), pH e turbidez (NTU) na abundância
de larvas de L. fortunei;
• Determinar o período de recrutamento e os picos reprodutivos da espécie no ambiente
estudado;
26
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Área de estudo
3.1.1 Rio Paraná
O Rio Paraná nasce da confluência de dois importantes rios brasileiros: o Rio Grande e o
Rio Paranaíba, aproximadamente, a 20° de latitude sul e 51° de longitude oeste. Desde sua
formação, na confluência dos mencionados rios, tem largura superior a 1 km e vazões mínimas
de mais de 1 mil m3/s. O comprimento total do rio Paraná é de 2.739 Km dos quais 1.240 km em
território Argentino, 619 Km inteiramente em território brasileiro e 880 Km como limítrofe entre
a República do Paraguai e Argentina ou Brasil (MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES, 2008).
Estão instaladas neste rio quatro grandes usinas geradoras de energia. A binacional Itaipu,
pertencente ao governo brasileiro e paraguaio, usina hidrelétrica Eng. Sérgio Motta (Porto
Primavera), usina hidrelétrica Eng. Souza Dias (Jupiá) e usina hidrelétrica Ilha Solteira, todas
pertencentes à Companhia Energética de São Paulo (Figura 5) Estas usinas já apresentam
registros da invasão do mexilhão dourado (MUSTAFÁ, 2004), sendo a cronologia de invasão
descrita na tabela 1.
27
Figura 5: Localização das Usinas de Ilha Solteira, Jupiá, Porto Primavera e Itaipu ao longo do rio
Paraná. Fonte: Google Earth
Tabela 1: Cronologia da invasão do mexilhão dourado nas usinas instaladas no rio Paraná, Brasil
(Mustafá 2004).
Data
Local
2001
Usina Binacional de Itaipu
2002
Usina Eng. Sérgio Motta (Porto Primavera)
2004
Usina Eng. Souza Dias (Jupiá)
2004
Usina Ilha Solteira
3.1.2 Usina binacional Itaipu
O reservatório de Itaipu foi formado em outubro de 1982, localiza-se no Oeste do estado
do Paraná, na bacia do Rio Paraná, na divisa Brasil-Paraguai, entre os paralelos de 24°05’ e
25°33’de latitude Sul e entre os meridianos 54°00’e 54°37’de longitude Oeste (Grw). Apresenta
uma superfície de 1.350 km2 em sua cota média de operação (220 m) e 1460 km2 na cota máxima
28
(223 m), profundidade média de 22 m (corpo principal), podendo alcançar 170 m as
proximidades da barragem (MUMBACH, 2008). A usina de Itaipu é, atualmente, a maior usina
hidrelétrica do mundo em geração de energia. Com 20 unidades geradoras e 14.000 MW de
potência instalada, fornece 18,9% da energia consumida no Brasil e abastece 77,0% do consumo
paraguaio (ITAIPU, 2011) (Figura 6).
Figura 6: Visão geral da Usina Binacional de Itaipu
Fonte: Google Earth
3.1.3 Usina hidrelétrica Eng. Souza Dias (Jupiá) - CESP
A Usina Hidrelétrica Engenheiro Souza Dias (Jupiá) (Figura 7) foi construída com
tecnologia inteiramente brasileira e concluída em 1974. Está localizada no Rio Paraná, entre as
cidades de Andradina e Castilho (SP) e Três Lagoas (MS). Essa usina possui 14 unidades
geradoras com turbinas Kaplan com potência instalada de 1.551,2 MW e dois grupos turbinagerador, para serviço auxiliar, com potência instalada de 4.750 kW em cada grupo. Sua barragem
tem 5.495 m de comprimento e seu reservatório tem 330 km2. A usina dispõe de eclusa, que
possibilita a navegação no Rio Paraná e a integração hidroviária com o Rio Tietê (CESP, 2011).
29
Figura 7: Visão geral da Usina Hidrelétrica Eng. Souza Dias
Fonte: Google Earth
3.2 Metodologia de coleta
3.2.1 Amostragem de larvas e adultos de L. fortunei
3. 2.1.1 Coleta de larvas – Reservatório Itaipu
O período de coleta foi de março de 2002 a setembro de 2009, sendo realizadas coletas
mensais. As amostras foram coletadas a partir das escotilhas de caixas espirais das Unidades
Geradoras 01, 10 e 15 na elevação 87, da Usina Hidrelétrica de Itaipu (Figura 8). Utilizou-se a
caixa espiral por está manter um fluxo praticamente constante de vazão, à facilidade de acesso a
estes locais e necessidade de monitoramento das densidades desse bivalve no sistema de
resfriamento das unidades geradoras de energia.
30
UN 01
UN 10
UN 15
Figura 8: Disposição na barragem das Unidades Geradoras dos pontos de coleta onde foram
realizadas as amostragens de larvas de L. fortunei (seta em vermelho).Fonte: Google Earth
Foi realizada a instalação de um sistema de desvio de água na escotilha da caixa espiral
através de uma mangueira acoplada com registro (Figura 9). A água era filtrada um uma rede de
plâncton com malha de 70 micra (µ). O tempo de filtragem decorria de um período de 1 a 2 h
sendo filtrados em média de 6.000 a 8.000 L. Logo, realizava-se a medição da temperatura da
água e a medição da vazão utilizando um balde de 20 L, marcando-se o tempo de vazão por 3
vezes, depois era calculada a média. Posterior a filtragem, foi realizada a lavagem da rede
utilizando água deionizada com uma pisset e o material foi acondicionado em frascos de
plásticos de 1 L contendo 10% do volume de uma solução de formaldeído a 4% para fixação.
31
Figura 9: Porta de acesso a caixa espiral de uma Unidade Geradora da UHE Itaipu.
Para a análise quantitativa, as amostras foram inicialmente fracionadas utilizando um
amostrador de Folson. Em seguida, as amostras foram separadas em alíquotas de 50%,
repetindo-se a operação sucessivamente até obter a fração desejada (diluição adotada de até 6
vezes – 1,56%). As amostras fracionadas foram dispostas em placa de Petri e analisadas em lupa
estereoscópica binocular (80X) (Olympus SZ2 ILST). Os estágios larvais foram identificados e
classificados conforme Boltovoskoy e Cataldo em 2002:
1. - Veliger de charneira reta;
1.5 – Intermediário;
2. - Veliger Umbonada;
2.5 – Intermediário;
3. - Veliger umbonada com pé;
4. - Pedivéliger;
5. - Plantígrada.
32
Para avaliação da influência da temperatura da água na densidade larval, taxas de
recrutamento e da distribuição de larvas no reservatório de Itaipu foram utilizados os dados
amostrados durante de 2005, pois neste período não houve interrupção das coletas durante os
meses e houve a descrição completa dos estágios larvais.
3. 2.1.1.1 Estimativa da densidade de larvas (org/m3)
n° total de larvas / (alíquota/100) * volume filtrado (L) = total de larvas por litro
n° total de larvas por litro * 1000 = total de larvas por m3
MÉDIA DA QUANTIDADE DE LARVAS POR m3 NOS TRÊS PONTOS COLETADOS
T L/m3= Total de larvas UN 01 + Total de larvas UN 10 + Total de larvas UN 15
n° Unidades Geradoras amostradas
3.2.2 Amostragem de larvas de mexilhão dourado – Reservatório Jupiá
No reservatório de Jupiá foi realizada a amostragem de larvas de mexilhão dourado no
período de fevereiro a dezembro de 2010. As coletas foram realizadas na canaleta principal de
água da estação (Figura 10), que é abastecida com a água do reservatório com a vazão de 1.300 a
1.600 m3/h.
21
Figura 10: Canaleta principal da Estação de Hidrobiologia e Aquicultura de Jupiá, utilizada
como ponto de amostragem.
Para a coleta das larvas de mexilhão dourado foi utilizada uma rede de plâncton de 60
µm, sendo filtrado um volume de 600 L de água que eram bombeados através de bomba
mecânica (STHIU P-835) (Figura 11 A). O material retido na rede foi removido com água
destilada e acondicionado em recipientes plásticos contendo formol a 4%. Logo, este material foi
encaminhado para análise laboratorial e procedeu-se a identificação dos estágios e o cálculo da
densidade total utilizando a mesma metodologia descrita no item 3.1.1.5.1 (reservatório de
Itaipu).
Nas amostras coletadas em Jupiá a obtenção dos parâmetros físicos e químicos da água
foi realizada através de sonda multiparâmetros Horiba U10, sendo obtidas: temperatura da água
(°C), oxigênio dissolvido (mg/L), condutividade (mS/cm), pH e turbidez (NTU) (Figura 11 B).
34
A
B
Figura11: Métodos de coleta utilizados no reservatório de Jupiá. A. Filtragem da água para
coleta de larvas de mexilhão dourado; B – Coleta dos dados físico-químicos, utilizando sonda
multiparâmetros.
3.2.3 Coleta de adultos – Reservatório Itaipu
A coleta de mexilhões adultos incrustados foi realizada durante o período de abril de
2001 a setembro de 2010 através de raspagem junto ao vão da comporta de tomada de água
(entre cota 179 e 197) utilizando uma espátula e bandeja, por ocasião de paradas programadas de
manutenção (20 por ano). As amostras de indivíduos adultos foram obtidas extraindo-se três
amostras de 10 X 10 cm de parede em pontos distintos, de forma aleatória, utilizando um
quadrante de madeira. A seguir, as amostras foram acondicionadas em recipientes plásticos e
encaminhadas para o laboratório para contagem visual e/ou análise em microscopia, as amostras
não foram fixadas. Após a contagem foram calculadas as médias dos valores e apresentado os
resultados em m2. Nos meses onde foram realizadas mais de uma coleta dentro do mesmo ano foi
calculada a média dos valores de densidade obtidos.
3.3 Análises estatísticas
As análises estatísticas foram realizadas utilizando o programa STATISTICA 7.0, para os
dados de variação anual das densidades de larvas de mexilhão dourado em Itaipu utilizou-se a
teste ANOVA One-Way e teste a posteriori de Tukey (p<0,05). Para comparação entre as
35
densidades de larvas entre as margens e calha central do rio Paraná e para avaliação da diferença
dos estágios de plantígrada entre as unidades geradoras foi realizado o teste não paramétrico de
Kruskal-Wallis. Para verificação da influência dos parâmetros físico-químicos da água sobre a
densidade do mexilhão dourado foi realizado teste de correlação de Sperman.
4 RESULTADOS
4.1 Reservatório Itaipu – Densidades larvais anuais L. fortunei
Os resultados obtidos para a abundância de larvas de L. fortunei indicaram valores
médios anuais de 106 ind/m3, entretanto no mês de dezembro/2002 o número de larvas alcançou
366 ind./m3. No ano de 2003, a densidade média foi de 513 ind./m3, sendo que no mês de
outubro obteve-se a maior densidade de organismos (1.769 ind./m3) (Figura 13).
Dentre os anos analisados neste estudo (2001 a 2010), os que apresentaram maior
densidade larval foram o de 2004 (2.017 ind./m3) e 2005 (2.395 ind./m3), com maior valor
mensal sendo registrado em novembro e fevereiro (7.506 ind./m3 e 7.571 ind./m3,
respectivamente) (Figura 13). O ano de 2005 foi o que apresentou a maior densidade média
anual de larvas disponíveis na coluna d’água. Somente houve diferença significativa entre as
densidades entre o ano de 2005 e 2002 (p=0.019) (Tabela 2) (Figura 12).
Em 2006, 2007 e 2008 foi registrada uma pequena oscilação nas densidades anuais (1.376
ind./m3, 1.615 ind./m3 e 1.411 ind./m3, respectivamente), sendo o mês de Abril/2006 (2.700
ind./m3) o mês que apresentou maior densidade larval. Em 2007, no mês de fevereiro foram
observados 6.125 ind./m3 e 3.415 ind./m3 em maio de 2008. Já no ano de 2009 os valores
apresentados são referentes às coletas realizadas até o mês de setembro, tendo uma densidade
36
média anual de 958 ind./m3 e o mês que apresentou maior densidade foi março com 1.383
ind./m3 (Figura 13).
Tabela 2 - Comparações múltiplas a posteriori Teste de Tukey (p<0,05) para densidade de larvas
de L. fortunei durante os anos de 2002 a 2009.
ANO
2002
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
0.998673
0.065429
0.019861
0.548617
0.323342
0.51345
0.999754
0.204713
0.072947
0.872127
0.662947
0.84746
1000000
0.999825
0.942523
0.993956
0.955498
0.353915
0.745307
0.9209
0.777371
0.169719
0.999949
1000000
0.922037
0.999983
0.778401
2003
0.998673
2004
0.065429
0.204713
2005
0.019861
0.072947
0.999825
2006
0.548617
0.872127
0.942523
0.745307
2007
0.323342
0.662947
0.993956
0.9209
0.999949
2008
0.51345
0.84746
0.955498
0.777371
1000000
0.999983
2009
0.999754
1000000
0.353915
0.169719
0.922037
0.778401
0.906266
0.906266
4500
4000
3500
ind/m3
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Ano
Figura 12: Variação média anual de larvas do mexilhão dourado durante os anos de 2002 a 2009
no reservatório de Itaipu.
37
2003
2002
400
2000
1800
350
1600
300
1400
1200
Ind./m3
Ind./m3
250
200
1000
800
150
600
100
400
50
200
0
Fev
0
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Dez
2005
8000
8000
7000
7000
6000
6000
5000
5000
Ind./m3
Ind./m3
2004
Jun
4000
4000
3000
3000
2000
2000
1000
1000
0
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
2006
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Jul
Ago
Set
Out
Nov
2007
3000
7000
6000
2500
5000
4000
Ind./m3
Ind./m3
2000
1500
3000
1000
2000
500
1000
0
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Dez
38
2009
1600
3500
1400
3000
1200
2500
1000
Ind./m3
Ind./m3
2008
4000
2000
800
1500
600
1000
400
500
200
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
0
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Figura 13: Variação anual das densidades de larvas de L. fortunei (ind./m3) no reservatório de
Itaipu do ano de 2002 a 2009.
4.1.1 Distribuição larval – Reservatório de Itaipu
Na comparação realizada entre as densidades totais amostradas durante o ano de 2005,
nos pontos de coleta UN01- margem direita, UN10 – calha central e UN15 – margem esquerda
no rio Paraná, não foi encontrada diferença significativa entre a densidade de larvas (Figura 14).
3500
3000
2500
Ind./m3
2000
1500
1000
500
0
-500
UN 01
UN 10
UN 15
Mean
Mean±SE
Mean±SD
Unidade Geradora
Figura 14: Análise comparativa dos três pontos de coleta no reservatório de Itaipu (2005).
39
4.1.1.1 Margem direita (Unidade geradora 01)
Foram registrados durante o ano de 2005 na margem direita (Figura 15) dois picos
bastante acentuados de crescimento do mexilhão dourado. Estes picos foram percebidos durante
os meses de janeiro a maio e de outubro a dezembro, sendo que no mês de março (2.608 ind./m3)
foi observado o maior número de véliger e pedivéliger e em dezembro (1.873 ind./m3) os
maiores números de véliger, pedivéliger e plantígrada. Nos meses de junho a agosto houve a
presença de larvas, mas em densidades bem abaixo destes valores, sendo o mês de agosto com
menor número de indivíduos (3 ind./m3).
2800
2600
2400
2200
2000
1800
Ind./m3
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Figura 15: Densidade populacional do mexilhão dourado no ano de 2005 na margem
direita/UN01 do reservatório de Itaipu.
Na figura 16, pode-se notar que durante o mês de junho não foi encontrado larvas em
estágio de “larva D”. Igualmente, o estágio pedivéliger e plantígrada não foram encontrados no
mês de setembro, sendo que o estádio de plantígrada também não foi detectado nos meses de
junho e julho. O estágio véliger esteve presente durante todos os meses do ano tendo sua maior
densidade no mês de maio 727 ind./m3. No mês de março ocorreu a maior densidade de larvas no
estágio “D” (229 ind./m3) e no período de outubro a dezembro houve elevação dos valores. O
estágio de pedivéliger apresentou o maior pico no mês de março, onde foram observados 1.098
40
ind./m3. Já o estágio de plantígrada, o seu maior pico, com 937 ind./m3, foi observado no mês de
dezembro.
1200
1000
Ind./m3
800
600
400
Larva D
Intermediária
Véliger
Intermediária
Pediveliger
Plantígrada
200
0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Figura 16: Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado em (2005) no
reservatório de Itaipu, margem direita.
4.1.1.2 Calha central (unidade geradora 10)
Na unidade geradora 10, durante os meses de maio e julho não foi possível ser realizada a
coleta, devido este ponto estar em manutenção, o fluxo de água foi interrompido. Na calha
central do rio Paraná ocorreu duas ocasiões de elevação das densidades de larvas no plâncton,
sendo uma no mês de fevereiro (3.877 ind./m3), devido à grande presença de larvas no estágio de
véliger e pedivéliger e outra no mês de dezembro, onde foi observado o maior valor de larvas
4.690 ind./m3, principalmente pelo elevado número de pedivéliger e plantígradas. O menor valor
foi encontrado no mês de setembro (4 ind./m3) (Figura 17).
O estágio larval “D” somente não apareceu no mês de setembro, sua maior densidade foi
encontrada no mês de dezembro (203 ind./m3). Observou- se os estágios véliger e pedivéliger
durante todo o ano amostrado, tendo o maior pico em fevereiro 1.289 ind./m3 e 1.840 ind./m3
41
respectivamente. Na fase de plantígrada a densidade foi baixa até novembro, sendo o sistema
isento desta durante os meses de fevereiro, abril e setembro. No mês de dezembro houve uma
elevação acentuada ultrapassando os valores de todos os outros estágios nos outros meses (1.858
ind./m3) (Figura 18).
5000
4000
Ind./m3
3000
2000
1000
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Figura 17: Avaliação da densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado na
calha central do Rio Paraná nos meses de jan/abr e agost/dez de 2005, no reservatório de Itaipu.
2000
1800
1600
1400
Ind./m3
1200
1000
800
600
Larva D
Intermediária
Véliger
Intermediária
Pediveliger
Plantígrada
400
200
0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Figura 18: Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado em (2005) no
reservatório de Itaipu, calha central.
42
4.1.1.3 Margem esquerda (unidade geradora 15)
Para a margem esquerda foram observados quatro picos no ano de 2005, sendo
observadas larvas nos meses de janeiro (3.281 ind./m3), março (2.588 ind./m3), maio (2.352
ind./m3) e dezembro (1.984 ind./m3). Nos três primeiros meses ocorreram maiores valores de
véliger e pedivéliger e último o estágio de plantígrada. No restante dos meses analisados as
densidades apresentaram valores menores que os observados durante os picos, mas
permanecendo constante em relação aos organismos planctônicos durante todo o ano. Ocorrendo
a menor densidade no mês de setembro (Figura 19).
3500
3000
2500
Ind./m3
2000
1500
1000
500
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Figura 19: Densidade de larvas do mexilhão dourado em (2005) na margem esquerda da UN15
do reservatório de Itaipu.
Quanto à densidade larval foram analisadas por estágios, as larvas “D” apresentou nos
meses de março (248 ind./m3) e dezembro (209 ind./m3) os maiores valores, sendo que no mês de
fevereiro não foram identificadas larvas neste estágio. As véligers e pedivéligers foram
encontradas durante todo o ano de 2005, onde foram observados picos no mês de maio (1.323
ind./m3) e janeiro (1.842 ind./m3). Durante os meses de junho, julho e setembro não foram
43
encontrados indivíduos no estágio de plantígrada. O mês que houve o maior número de larvas
neste estágio foi o de dezembro (621 ind./m3) (Figura 20).
2000
1800
1600
1400
Ind./m3
1200
1000
800
600
Larva D
Intermediária
Véliger
Intermediária
Pediveliger
Plantígrada
400
200
0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Figura 20: Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado em (2005) no
reservatório de Itaipu, margem esquerda.
4.1.2 - Recrutamento das populações do L. fortunei – Reservatório Itaipu
Realizando uma análise conjunta dos três pontos de coleta das amostras do Rio Paraná,
observa-se que durante o ano de 2005 os estágios larvais valvados do mexilhão dourado foram
encontrados em todos os meses. As maiores densidades foram encontradas durante dois
períodos: de janeiro a junho e de outubro a dezembro. Os estágios de véliger e pedivéliger são os
que apresentaram a maior densidade, sendo encontradas durante todo o ano (Figura 21). A
presença do estágio de larva “D” foi observada durante todo o ano (2005) ocorrendo dois picos
durante períodos distintos de março a abril e outubro a novembro (Figura 22).
44
4000
3500
3000
Ind./m3
2500
2000
1500
1000
Larva D
Intermediária
Véliger
Intermediária
Pediveliger
Plantígrada
500
0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Figura 21: Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado em (2005) no
reservatório de Itaipu.
UN01
30
UN10
UN15
260
240
220
28
200
180
26
Ind./m3
160
140
24
120
100
22
80
60
20
40
20
0
18
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Figura 22: Variação mensal das densidades de larvas de L. fortunei no estágio larval “D” durante
o ano de 2005, reservatório de Itaipu.
Para o estágio de plantígrada, não foi observada constância durante todo o ano, ocorrendo
os menores valores e ausência durante o período de julho a setembro de 2005. A maior densidade
foi detectada no mês de dezembro (Figura 23). Quanto os três pontos amostrados foram
45
comparados não foi observada diferença significativa (Figura 24). No somatório total anual a
calha central apresenta 1,7 vezes mais larvas neste estágio do que na margem direita e esquerda.
2000
1800
1600
1400
Ind./m3
1200
1000
800
600
400
200
UN01
UN10
UN15
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Figura 23: Variação mensal das densidades de larvas de L. fortunei no estágio larval plantígrada
durante o ano de 2005, nos três pontos: margem direita, calha central e margem esquerda do
reservatório de Itaipu.
1000
800
600
Ind./m3
400
200
0
-200
-400
-600
UN 01
UN 10
UN 15
Mean
Mean±SE
Mean±SD
Unidade Geradora
Figura 24: Comparação da densidade larval do estágio de plantígrada da margem direita, calha
central e margem esquerda do reservatório de Itaipu (2005).
46
4.2 Reservatório Jupiá - Densidade de larvas L. fortunei (2010)
Os resultados de abundância de larvas obtidos demonstraram que ocorrem quatro picos
durante o período de fevereiro a dezembro de 2010, sendo estes observados nos meses de
fevereiro (93 ind./m3), maio (120 ind./m3), agosto (100 ind./m3) e outubro (113 ind./m3). Não
foram encontradas densidades de larvas menores que 37 ind./m3 (junho) e o maior valor
encontrado foi de 120 ind./m3 (maio). A densidade média anual encontrada foi de 80 ind./m3
(Figura 25).
120
100
Ind./m3
80
60
40
20
0
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Figura 25: Variação mensal da densidade total de larvas em 2010, no reservatório de Jupiá.
Em relação as densidade por estágios larvais, as larvas “D” somente não foram
identificadas no mês de março, sendo que durante os meses de agosto (20 ind./m3) e dezembro
(26 ind./m3) ocorreram os maiores valores. As véligers não foram encontradas nos meses de
agosto e dezembro e as pediverliger no mês de abril, para estes estágios os maiores picos foram
observados em outubro (47 ind./m3) e dezembro (27 ind./m3), respectivamente. Durante os meses
de abril, maio e dezembro não foram encontrados indivíduos no estágio de plantígrada. O mês
que houve o maior número de larvas neste estágio foi o de agosto (40 ind./m3) (Figura 26).
47
70
60
50
Ind./m3
40
30
20
Larva D
Intermediária
Véliger
Intermediária
Pediveliger
Plantígrada
10
0
Fev Mar Abr Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out Nov Dez
Figura 26: Densidade populacional dos estágios larvais do mexilhão dourado em (2005) no
reservatório de Itaipu.
4.2.1 Recrutamento das Populações do L. fortunei – Reservatório Jupiá
Durante todo o período amostrado (2010) foi registrada a presença de larvas do mexilhão
dourado no reservatório de Jupiá, havendo variação nas densidades populacionais durante todos
os meses (Figura 25). Os meses que apresentaram os maiores valores foram fevereiro, maio,
agosto e setembro (Figura 27).
O estágio de “larva D” não foi observado no mês de março, sendo que nos outros meses
amostrados foi detectado este estágio, onde a menor densidade ocorreu nos meses de maio,
outubro e novembro (7 ind./m3) e o maior valor em dezembro, 26 ind./m3. Nos meses de agosto e
dezembro não foram encontrados organismos véliger, logo, a maior densidade deste estágio
ocorreu no mês de outubro (47 ind./m3). No reservatório de Jupiá, não foram registradas larvas
no estágio pediveliger no mês de abril, sendo a maior densidade detectada no mês de dezembro
(27 ind./m3) (Figura 27). O mês de agosto foi o que apresentou maior densidade de larvas no
estágio de plantígrada (40 ind./m3), nos outros meses analisados os valores não ultrapassaram 13
48
ind./m3. Entretanto, nos meses de abril, maio e dezembro não foram detectados nenhum
indivíduo (Figura 27).
50
Larva D
Véliger
Pediveliger
Plantígrada
40
Ind./m3
30
20
10
0
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Figura 27: Densidade populacional de larvas do mexilhão dourado (ind./m3) no reservatório de Jupiá em
2010.
4.3 Reservatório Itaipu – Densidades anuais de adulto de L. fortunei
O primeiro registro do mexilhão dourado nas estruturas da usina de Itaipu ocorreu em
abril de 2001, onde foram encontrados 2 indivíduos adultos aderidos na câmara de serviço da
comporta da tomada d’água, sendo a densidade média neste primeiro ano de 26 ind./m2/ano.
Assim, em 2001 a maior densidade média observada foi no mês de agosto com 58 ind./m2. Em
2002, os valores médios observados foram 23.740 ind./m2/ano, sendo que a maior densidade
média ocorreu em setembro 46.247 ind./m2. Em 2003, foi o ano que apresentou a maior
densidade média anual durante o período analisado (53.174 ind./m2/ano) e o maior valor médio
mensal, onde a densidade populacional atingiu 99.437 ind./m2 no mês de setembro (Figura 29).
O ano de 2003 quando comparados com os anos de 2001 (p=0.0001), 2002 (p=0.01), 2009
(p=0.002) e 2010 (p=0.001) apresentaram valores estatisticamente significativos (Tabela 3)
(Figura 28).
49
De 2004 a 2008 houve uma queda nos valores anuais da densidade, mas não
significativamente diferentes de 2003. Neste período, os valores não apresentaram grande
variação, permanecendo abaixo do pico médio anual ocorrido em 2003 (81.000 ind./m2). A
densidade média nestes anos foi de 29.266 ind./m2, 35.009 ind./m2, 34.795 ind./m2, 33.679
ind./m2, 31.222 ind./m2 respectivamente. Os meses que apresentaram maiores densidades médias
foram janeiro (2004) 72.300 ind./m2, dezembro (2005) 69. 134 ind./m2, março (2006) 55.250
ind./m2, janeiro (2007) 119.333 ind./m2 e abril (2008) 61.543 ind./m2. Assim sendo, os anos de
2005 (p=0.01), 2006 (p=0.03) e 2007 (p=0.03) apresentaram diferença estatística significativa
quando comparados com o ano de 2001 (Tabela 3) (Figura 28).
O ano de 2009 apresentou o menor valor médio de densidade anual, sendo 18.121
ind./m2/ano. Para este ano, o mês de janeiro apresentou o maior valor 39.450 ind./m2. Em 2010,
de janeiro a setembro, o mexilhão dourado apresentou densidade de 11.814 ind./m2/ano, com
maior densidade mensal no mês de fevereiro 24.514 ind./m2 (Figura 29). Nestes dois anos houve
queda nos valores médios anuais, sendo foi observada diferença significativa (2009 p=0.0025 e
2010 p=0.0014) somente quando comparados com 2003 (Tabela 3) (Figura 28).
Tabela 3 - Comparações múltiplas a posteriori Teste de Tukey (p<0,05) para densidade de
adultos de L. fortunei durante os anos de 2001 a 2010.
ANO
2001
2002
2003
2004
0.317231 0.000174 0.118399
2001
2005
0.01816
2006
2007
2008
2009
0.033393 0.031756 0.072955 0.733047 0.984667
2002
0.317231
0.013045 0.999672 0.918345 0.953875
2003
0.000174 0.013045
2004
0.118399 0.999672 0.131039
2005
0.01816 0.918345 0.409947 0.999551
2006
0.033393 0.953875
2007
0.031756 0.96668
2008
0.072955 0.996225 0.218871 1.000.000 0.999986 0.999995 1.000.000
2009
0.733047 0.999624 0.002519 0.955533 0.583078 0.692357 0.714905 0.886664
2010
0.984667 0.953806 0.001048 0.721234 0.279902 0.372786 0.384773 0.585215 0.999694
0.131039 0.409947
0.5057
2010
0.5057
0.96668
0.996225 0.999624 0.953806
0.340245 0.218871 0.002519 0.001048
0.999551 0.999815 0.999957 1.000.000 0.955533 0.721234
1.000.000 1.000.000 0.999986 0.583078 0.279902
0.999815 1.000.000
1.000.000 0.999995 0.692357 0.372786
0.340245 0.999957 1.000.000 1.000.000
1.000.000 0.714905 0.384773
0.886664 0.585215
0.999694
50
80000
70000
60000
ind/m2
50000
40000
30000
20000
10000
0
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
ANO
Figura 28: Variação média anual de adultos de L. fotunei ao longo de 2001-2010, reservatório de
Itaipu.
2002
2001
70000
70
60000
60
50000
50
40000
Ind./m3
Ind./m3
40
30
30000
20
20000
10
10000
0
0
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Jan
Out
Fev
Mar
Abr
2003
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
2004
80000
100000
70000
60000
80000
Ind./m3
Ind./m3
50000
60000
40000
30000
40000
20000
20000
10000
0
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
51
2006
60000
2005
80000
50000
70000
60000
40000
Ind./m 3
Ind./m3
50000
40000
30000
30000
20000
20000
10000
10000
0
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Jan
Dez
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
2008
2007
70000
120000
60000
100000
50000
40000
Ind./m3
Ind./m3
80000
60000
30000
40000
20000
20000
10000
0
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Jan
Dez
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
2010
2009
26000
45000
24000
40000
22000
20000
35000
18000
30000
Ind./m3
Ind./m3
16000
25000
20000
14000
12000
10000
15000
8000
6000
10000
4000
5000
2000
0
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Figura 29: Variação anual das densidades de adultos de L. fortunei (ind./m3) no reservatório de
Itaipu do ano de 2002 a 2009.
52
4.4 Influência dos parâmetros limnológicos no desenvolvimento da população de L. fortunei
4.4.1 Reservatório de Itaipu
4.4.1.1 Temperatura da água X Densidade populacional de larvas de L. fortunei
No período de junho a setembro de 2005, foi observada menor temperatura da água com
média de 19°C. As menores densidades larvais ocorreram durante o mesmo período, sendo que
no mês de agosto foi encontrado o menor o valor populacional, 5 ind./m3. A partir de outubro,
quando ocorreu aumento da temperatura da água (21°C) foi registrado o aumento da densidade
larval.
As temperaturas mais elevadas ocorreram durante o período de janeiro a março (29°C),
sendo que nestes meses foram encontradas as maiores densidades (7.571 ind./m3) (Figura 30A).
Na figura 30B observa-se que a temperatura da água apresentou correlação positiva com a
densidade de larvas (r =0,809).
8000
8000
30
Densidade Larvas
Temperatura da água
7000
7000
28
6000
6000
5000
26
4000
22
3000
Ind./m3
C
24
o
Ind./m3
5000
4000
3000
2000
1000
2000
20
0
1000
18
0
Jan
Fev
Mar
Abr
Mai
Jun
Jul
Ago
Set
Out
Nov
Dez
-1000
18
20
22
24
o
26
28
30
C
Figura 30: Influência da temperatura da água na densidade populacional do mexilhão dourado no
reservatório de Itaipu (2005). A. Temperatura da água (°C) X densidade larvas de L. fortunei
(ind./m3). B. Correlação entre a temperatura da água e a densidade de larvas de L. fortunei (r =
0,809).
53
4.1.2 Reservatório de Jupiá
4.1.2.1 Temperatura da água X Densidade Populacional de larvas de L. fortunei
Durante o período analisado (2010) o maior valor da temperatura da água ocorreu nos
meses de outubro a maio (média 28.3°C), sendo que no mês de fevereiro obteve-se a maior
temperatura, 31,4°C. Nos meses entre junho a setembro foi observado às temperaturas da água
mais baixas, sendo que no mês de agosto apresentou o menor valor 22,8°C (Figura 31A). Os
dados de correlação da temperatura da água e densidade populacional apresentaram valor
negativo r = -0,0118 (Figura 31B).
Larvas
Temp. Água
130
32
120
120
31
110
30
100
100
29
90
C
27
60
Ind/m3
28
o
Ind./m3
80
80
70
26
60
40
25
50
24
20
40
23
0
22
fev
mar
abr
mai
jun
jul
ago
set
out
nov
dez
30
22
23
24
25
26
27
o
28
29
30
31
32
C
Figura 31: Avaliação da influência da temperatura da água na densidade populacional do
mexilhão dourado no reservatório de Jupiá (2010). A. Temperatura da água (°C) X densidade
larvas de L. fortunei (ind./m3). B. Correlação entre a temperatura da água e a densidade de larvas
de L. fortunei (r = -0,0118).
4.4.2.2 Oxigênio Dissolvido
As concentrações de oxigênio dissolvido na água medidas durante o período (2010)
variaram de 7,32 mg/l a 8,87 mg/l, sendo que a média observada foi de 8,14 mg/l (Figura 32A).
Quando se compara a densidade de larvas e a concentração do oxigênio dissolvido na água, não
foi observada redução nos períodos de agosto a dezembro onde os valores de oxigênio dissolvido
foram os mais baixos durante o ano amostrado. A correlação realizada entre o oxigênio
54
dissolvido e a densidade de larvas foi fraca, r = 0,21831 (Figura 32B), pois mesmo os menores
valores de oxigênio dissolvido da água observados estão dentro da faixa considerada de água
bem oxigenada
Larvas
130
9.0
OD
120
120
8.8
110
8.6
100
100
8.4
90
60
40
Ind./m3
8.2
mg/l
Ind./m3
80
80
8.0
70
7.8
60
7.6
20
50
40
7.4
0
7.2
fev
mar
abr
mai
jun
jul
ago
set
out
nov
dez
30
7.2
7.4
7.6
7.8
8.0
8.2
8.4
8.6
8.8
9.0
mg/L
Figura 32: Avaliação da influência da concentração de oxigênio dissolvido na água na densidade
populacional do mexilhão dourado no reservatório de Jupiá (2010). A. Oxigênio dissolvido
(mg/l) X densidade larvas de L. fortunei (ind./m3). B. Correlação entre Oxigênio dissolvido e a
densidade de larvas de L. fortunei (r = 0,21831).
4.4.2.3 pH
Os valores de pH apresentaram oscilação durante todos os meses do período estudado
(fevereiro a dezembro de 2010), no mês de abril foi observado o menor valor de pH 6,72, e o
maior valor detectado foi 8, 12 em novembro (Figura 33A). A avaliação da influência do pH na
densidade de larvas apresentou correlação negativa (r= -0,0582), (Figura 33B).
55
Larvas
pH
130
8.2
120
120
8.0
110
100
7.8
90
7.4
Ind./m3
7.6
80
Ind./m3
100
80
60
70
7.2
60
40
7.0
20
50
40
6.8
0
30
6.6
6.6
fev
mar
abr
mai
jun
jul
ago
set
out
nov
dez
6.8
7.0
7.2
7.4
7.6
7.8
8.0
8.2
pH
Figura 33: Avaliação da influência do pH da água na densidade populacional do mexilhão
dourado no reservatório de Jupiá (2010). A. pH X densidade larvas de L. fortunei (ind./m3). B.
Correlação entre pH e a densidade de larvas de L. fortunei (r= -0,0582).
4.4.2.4 Condutividade
Os dados de condutividade avaliados apresentaram ampla variação durante o período
estudado (fevereiro a dezembro de 2010), sendo observado valor máximo nos meses de abril,
junho e setembro (0.048 mS/cm). O menor valor foi detectado no mês de maio (0.037 mS/cm)
(Figura 34A). A condutividade apresentou correlação negativa sobre a densidade de larvas,
sendo o valor de r = 0,16556 (Figura 34B).
Larvas
Condutividade
120
0.050
130
0.048
120
0.046
110
0.044
100
0.042
90
0.040
60
0.038
0.036
Ind./m3
Ind./m3
80
mS/cm
100
80
70
60
40
0.034
50
0.032
20
40
0.030
0
0.028
fev
mar
abr
mai
jun
jul
ago
set
out
nov
dez
30
0.028 0.030 0.032 0.034 0.036 0.038 0.040 0.042 0.044 0.046 0.048 0.050
mS/cm
Figura 34: Avaliação da influência da condutividade da água na densidade populacional do
mexilhão dourado no reservatório de Jupiá (2010). A. Condutividade (mS/cm)X densidade larvas
de L. fortunei (ind./m3). B. Correlação entre condutividade e a densidade de larvas de L. fortunei
(r = 0,16556).
56
4.4.2.5 Turbidez
Os valores amostrados de turbidez no período de 2010 apresentaram os maiores valores
de fevereiro a maio, sendo o maior valor em abril (4,1 NTU). Durante o período de junho a
dezembro os valores foram inferiores 2,6 NTU, o menor valor de turbidez encontrado foi em
novembro (1,2 NTU) (Figura 35A). O valor da correlação entre turbidez e a densidade de larvas
foi baixo e negativo (r = - 0,1672), apresentando pouca influência deste parâmetro na abundância
de larvas na região (Figura 35B).
Larvas
T urbidez
4.5
130
120
120
4.0
110
100
3.5
100
90
NTU
Ind./m3
3.0
60
2.5
Ind./m3
80
80
70
60
40
2.0
50
20
1.5
0
1.0
fev
mar
abr
mai
jun
jul
ago
set
out
nov
40
30
1.0
1.5
2.0
dez
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
NT U
Figura 35: Avaliação da influência da turbidez da água na densidade populacional do mexilhão
dourado no reservatório de Jupiá (2010). A. Turbidez (NTU) X densidade larvas de L. fortunei
(ind./m3). B. Correlação entre Turbidez e a densidade de larvas de L. fortunei (r = - 0,1672).
5 DISCUSSÃO
5.1 Reservatório Itaipu - Densidade anual de larvas L. fortunei
Nos anos de 2002 (106 ind./m3) e 2003 (513 ind./m3) as baixas densidades podem ser
justificadas pelo processo recente de colonização, pois os primeiros indivíduos adultos foram
encontrados no ano de 2001. Já nos anos de 2004 (2.107 ind./m3) e 2005 (2.395 ind./m3) foram
observado as maiores densidades médias, sendo que estes valores ocorrem após o maior pico de
adultos em 2003 (184.633 ind./m2) podendo estar ligados a uma explosão reprodutiva. Durante
2006 a 2009 ocorreu queda nas densidades médias anuais em cerca de 60%. O declínio do
57
crescimento populacional, podem estar relacionado a redução na capacidade suporte do
ambiente. Segundo Strayer e colaboradores (1996) os principais fatores reguladores para o
mexilhão zebra no rio Hudson foi a competição entre larvas e adultos por alimentos e espaço. A
oscilação ocorrida durante o período de 2002 a 2009 apresenta o comportamento descrito por
Hicks (2004), onde descreve o crescimento populacional de uma espécie invasora em recente
introdução.
As densidades de larvas médias anuais encontradas no reservatório de Itaipu foram baixas
quando comparadas as encontradas em outros ambientes e a maior densidade mensal ocorreu em
fevereiro de 2005 (7.571 ind./m3). Cataldo & Boltovskoy (2000) em estudos realizados no baixo
Paraná e no Rio da Prata onde a média anual ficou entre 4.600- 4.900 ind./m3 encontraram
densidades mensais de 33.706 ind./m3. Darrigran e colaboradores (2003) em coletas realizadas
nas estruturas internas da Usina de Yacyretá encontram densidades máximas de 259.300 ind./m3.
No rio Paraguai foi encontrado densidades máximas de 20.000 ind./m3 (EILERS, 2006). O que
pode justificar esta baixa densidade é o fato das coletas terem sido realizadas dentro das
estruturas da Usina de Itaipu, já Pestana (2006) no ano de 2005 encontrou no lago de Itaipu
densidades superiores a 17.000 ind./m3.
5.1.1 Distribuição espacial larval – Reservatório de Itaipu
A distribuição espacial larval no reservatório de Itaipu não apresentou diferença
significativa quando comparado as densidades de larvas de L. fortunei entre a margem direita,
margem esquerda e calha central do lago. Este fato pode ser decorrente de que mesmo em
grandes profundidades são encontradas altas densidades de adultos de L. fortunei e pelo
carreamento das formas larvais pelo fluxo de água. Codina e colaboradores (1999) em estudos
realizados no interior da Usina de Yacyreta (Argentina) encontraram densidades de 54.400
ind./m3 na profundidade de vinte e nove metros.
58
Landa e colaboradores (2002) estudando a distribuição espacial do rotífera Kellicottia
bostoniensis, espécie planctônica comum na América do Norte que foi introduzida no Brasil,
identificou que muitas espécies pertencentes ao grupo dos rotíferos apresenta ampla distribuição
espacial, sendo encontrados tanto nas margens como na calha centro do reservatório de Furnas.
Esteves (1998) justifica esta distribuição pela característica oportunista em explorar ambientes e
grande capacidade de dispersão através de ovos, presos a aves aquáticas, peixes, entre outros. O
L. fortunei também apresenta estas características como estrutura que permite a fixação em
qualquer substrato, crescimento rápido, ciclo de vida curto e presença de estágio larval (veliger)
planctônico (MORTON 1973, RICCIARDI 1998)
5.1.2 Recrutamento das populações do L. fortunei – Reservatório de Itaipu
A densidade média anual do L. fortunei no reservatório de Itaipu em 2005 foi de 2.395
ind./m3, sendo que a maior densidade mensal ocorreu no mês de fevereiro, 7.571 ind./m3. A
média anual de larvas foi próxima a encontrada por Pestana (2006), que realizou estudos no
reservatório de Itaipu, no mesmo período, obtendo densidade média anual de 2.755 ind./m3, mas
o maior pico mensal encontrado ocorreu no mês de outubro 17.369 ind./m3.
Esta diferença observada nos valores da densidade mensal poder ter sido influenciada
principalmente pelos ambientes amostrados, pois como as coletas deste estudo foram realizadas
nas Unidades Geradoras no interior da usina de Itaipu e as de Pestana (2006) foram no lago de
Itaipu. A proteção propiciada pelas estruturas da usina contra ação de predadores, grande
disponibilidade de substrato para fixação e fluxo laminar de água poder estar propiciando
condições mais estáveis, não sendo necessário o alto gasto energético em picos reprodutivos.
Observando que se obteve pequena diferença na densidade anual média entre os dois locais.
Darrigran et. al (2002) verificou que em a densidade de larvas de L. fortunei em
ambientes industriais pode ser 2,57 vezes maior do que em ambientes naturais, diferente dos
59
resultados discutidos. Esta diferença talvez não possa ter sido evidenciada pelo fato do ano de
2005, ser o que apresentou o maior pico médio anual dentro dos onze anos de invasão e por se
tratar dos primeiros anos de um ambiente recentemente invadido.
Em relação à variação temporal das densidades por estágios para o reservatório de Itaipu
foi observado a presença de todos os estágios larvais durante todo o ano amostrado, não
ocorrendo uma pausa reprodutiva, mas uma grande redução desta atividade durante os meses de
julho a setembro chegando a densidades de 3 ind./m3. Esta variação sofreu influência
significativa da temperatura da água. Este comportamento também foi observado por Darrigran e
colaboradores (1999) no Rio de la Plata, onde ocorreu atividade reprodutiva contínua com
períodos marcados de esgotamento gonodal em certos meses.
A presença do estágio “D” identifica reprodução recente dos adultos. Estudos de Cataldo
e colaboradores (2005) estimam um tempo gasto in vitro, conforme a temperatura da água, de 24
a 45H para que o ovo se transforme em larva “D”. As maiores densidades deste estágio
ocorreram em dois meses, março, onde se obteve a maior temperatura da água no ano (621
ind./m3 - 29°C) e em dezembro, período em que se observou a maior temperatura após queda
durante o inverno (623 ind./m3 - 23°C), mas, a larva “D” estava presente durante todo o ano.
Pestana (2006) em seus estudos encontrou comportamento reprodutivo diferenciado ao
encontrado neste estudo, identificando a maior densidade de larvas no estágio “D” no mês de
outubro, onde a densidade foi superior a 8.000 ind./m3, permanecendo com baixos valores
durante o restante do ano.
Quanto aos indivíduos em estágio de plantígrada, estágio onde já se obtêm a capacidade
de assentamento e recolonização do ambiente, foi amostrado durante o período de janeiro a
junho e de outubro a dezembro, sendo a maior densidade encontrada em dezembro. Este
comportamento segundo Garton e Haag (1993) apresenta grande variabilidade espaço-temporal,
porque está diretamente associada à variabilidade do estoque de larvas.
60
5.2 Reservatório de Jupiá- Densidade de larvas de L. fortunei (2010)
A densidade média anual encontrada no reservatório de Jupiá no ano de 2010 foi de 80
ind./m3, este valor sugere proximidade aos encontrado no ambiente nativo do mexilhão dourando
(Rio Yangtze) onde as densidades oscilam entre 1 – 40 ind./m3 (MORTON, 1975). Entretanto,
este valor é muito baixo quando comparados aos dados amostrados em Itaipu e aos estudos
realizados por Cataldo & Boltovskoy (2000), Darrigran et. al (2003), Pestana (2006) e Eilers
(2006). Os dados encontrados se assemelham aos valores de Itaipu no início do processo de
invasão, todavia este ambiente já está invadido desde 2004 (MUSTAFÁ, 2004).
As coletas foram realizadas na canaleta da Estação Hidrobiológica de Jupiá, que é
abastecida com água do reservatório, captada por bombas. O ponto utilizado pode não estar
refletindo a real situação encontrada no ambiente natural, pois a Usina Hidrelétrica Engenheiro
Souza Dias, localizada no lago, tem sofrido com os impactos negativos ocasionados pelo L.
fortunei em suas instalações.
A presença do estágio “D” só não foi encontrada no reservatório de Jupiá no mês de
março. A ausência de larvas neste estágio pode não estar diretamente associada a uma pausa
reprodutiva, p, a amostragem foi pontual e o desenvolvimento até chegar neste estágio dura no
mínino dois dias (20 °C), assim, pode ser que durante o intervalo das coletas não existissem
indivíduos neste estágio (Cataldo et. al., 2005). A maior densidade desse estágio ocorreu no mês
de dezembro (27 ind./m3). Este período coincide com o observado no reservatório de Itaipu, mas
as densidades encontradas foram bem inferiores.
As larvas em estágio de plantígrada foram encontradas em quase todos os meses do ano,
estando ausente nos meses de abril, maio e dezembro, esta variação pode estar associada ao
tempo de desenvolvimento gasto até chegar a este estágio vinte dias (20 °C) (Cataldo et. al 2005)
61
e também pela variabilidade do estoque de larvas e tempo-espaço, como descrito por Garton e
Haag (1993).
A atividade reprodutiva observada no reservatório de Jupiá se assemelha as descritas
neste estudo para o reservatório de Itaipu quanto a reprodução contínua durante todo o ano, mas
divergindo quanto a drásticas reduções nas densidades nas épocas de baixa temperatura da água
e de períodos marcos de esgotamento gonodal. Darrigran e colaboradores (1999) também
descreveram este tipo de comportamento reprodutivo no rio de la Plata, que também apresentou
atividade reprodutiva contínua.
Os dados obtidos divergem dos estudos realizados por Cai (1991) no centro norte da
China verificou que a desova do L. fortunei ocorria entre setembro e novembro. E de Morton
(1977) em Hong Kong que entre janeiro e fevereiro, junho e julho e setembro era o período de
desova, na Coréia a desova ocorria somente dois meses no ano (CHOI e SHIN, 1983). Estes
autores descrevem que a atividade reprodutiva para estes ambientes é principalmente regida pela
temperatura da água. Em relação ao reservatório de Jupiá, a temperatura da água não foi um fator
determinante para a desova, sendo que os dados de correlação não foram significativos com o
aumento da densidade populacional.
5.3 Reservatório Itaipu - Densidade anual de adultos de L. fortunei
O comportamento apresentado pela colonização do mexilhão dourado no reservatório de
Itaipu assemelha-se ao descrito por Hicks (2004), onde descreve que o crescimento populacional
de uma espécie invasora em recente introdução. Estando todo o desenvolvimento ligado as três
fases: repouso ou espera, pânico, e detenção.
O ano de 2001 se encaixa na fase denominada de repouso ou espera, período em que o
crescimento é lento e a população está dentro da capacidade suporte do ambiente. Em 2003
acontece a fase denominada de “pânico”, quando ocorre uma explosão populacional e é
62
extrapolada a capacidade suporte do ambiente temporariamente. No ano de 2004 ocorreu a fase
de detenção do crescimento exponencial, onde se caracteriza por decréscimo das densidades após
a explosão populacional se declinando até uma capacidade de carga menor. Os anos de 2005 a
2010 se encaixam na etapa de equilíbrio oscilatório, onde as populações são reguladas pela
flutuação da capacidade suporte.
Os anos de 2009 e 2010 apresentaram uma queda nas densidades, mas não sendo
significativa quando comparadas com os outros anos dentro deste período. Entretanto, esta queda
precisa ainda de monitoramento, para verificar se as densidades vão continuar caindo ou se esta é
apenas uma oscilação na curva populacional.
A densidade populacional sofreu variações desde sua introdução até o assentamento.
Apresentando baixas densidades no ano inicial, uma explosão populacional e uma redução até a
estabilização. As densidades médias anuais apresentaram valores iniciais de 26 ind./m3,
chegando a valores máximos de 53.781 ind./m3. A maior densidade mensal foi observada no ano
de 2003 (184.633 ind./m3). As densidades encontradas se assemelham as descritas para o Rio de
la Plata (Argentina) (DARRIGRAN et. al 2003), no Guaíba (MANSUR et. al 2003), no Rio
Paraná das Palmas (Argentina) (BOLTOVSKOY e CATALDO, 1999).
O comportamento de invasão observado para o reservatório de Itaipu se assemelha ao
ocorrido na Argentina (DARRIGRAN et .al ., 2003) e ao da bacia do Guaiba-Patos, Rio Grande
do Sul e em Corumbá, Mato Grosso (MANSUR et. al., 2006). Onde a população se estabilizou
em densidades menores que as alcançadas historicamente.
5.4 Influência dos parâmetros físico-químico da água no desenvolvimento da população de
L. fortunei
Os resultados de temperatura da água e densidade de larvas obtidos no reservatório de
Itaipu apresentaram forte correlação, demonstrando assim, que a temperatura da água tem papel
63
importante na regulação da atividade reprodutiva da espécie nessa região. Foi observado nos
meses onde os valores ficaram entre 21,5 °C e 19 °C, ou seja, a temperatura da água foi baixa em
comparação aos outros meses, foi o período onde se obteve as menores densidades (5 ind/m3). O
comportamento reprodutivo observado neste estudo assemelha-se ao encontrado no reservatório
da Hidrelétrica Yacyeretá (Argentina), localizada no rio Paraná, onde a presença de larvas é
incrementada a partir do mês de agosto, quando a temperatura da água ultrapassa o valor médio
de 19 °C (DARRIGRAN et al, 2003).
Segundo Morton (1982) o ciclo gametogênico do L. fortunei está regido por fatores
ambientais, particularmente pela temperatura. Diferentes estudos realizados na região asiática
por, Cai (1991) na China, Morton (1977) em Hong Kong, Choi & Shin (1983) na Coréia e
Magara (2001) no Japão, descrevem a ocorrência de períodos específicos com variação do tempo
e nos meses de desova, estando todos diretamente correlacionados com a variação da
temperatura da água. Na América do Sul, em estudos realizados no Rio de la Plata, Darrigran
(1999) demonstrou um período contínuo de reprodução ocorrendo em certos meses picos. Por
sua vez, Cataldo & Boltovskoy (2000) relataram que a reprodução era contínua entre os meses
de agosto a abril e que no período de maio a julho a produção de larvas reduziu, coincidindo com
os valores mais baixos da temperatura da água.
No reservatório de Jupiá não foi observada correlação entre a temperatura e densidade de
larvas, um indicativo que a temperatura parece não ser o fator decisivo de influência sobre a
atividade reprodutiva. Durante o período amostrado, a temperatura mínima da água ocorreu no
mês de agosto (22,8 °C), sendo este um dos meses onde se encontrou as maiores densidades de
larvas. Quando comparado os dados de temperatura da água encontrados no reservatório de
Itaipu com Jupiá, observa-se que nos meses onde a temperatura da água esteve próximo ao valor
mínimo em Jupiá foram encontradas altas densidades de larvas em Itaipu.
64
No rio Paraguai e Miranda (região do pantanal matogrossense) a temperatura da água não
apresentou influência sobre a densidade de larvas (EILERS, 2006), mas ocorreu queda nas
densidades durante os meses de maio a julho, onde as temperaturas estiveram abaixo de 20°C.
Catalto e colaboradores (2005) em estudos realizados in vitro observaram que a
temperatura da água abaixo de 20°C, não possibilitou o desenvolvimento larval completo. Como
no reservatório de Jupiá as temperaturas se mantiveram superior a 22,8°C, este parâmetro não
influenciou significativamente a atividade reprodutiva.
Sylvester e colaboradores (2005) e Pestana (2006) identificaram em seus estudos que
indivíduos adultos de L. fortunei apresentam altas taxa de filtração 350 mL/h/indivíduo e 725
mL/h/indivíduo, demonstrando a disponibilidade de alimento pode ter papel limitante
importante. As altas densidades observadas no reservatório de Itaipu podem estar associadas a
disponibilidade de alimento, pois segundo Filho (2006) este reservatório é classificado como
mesotrófico, com concentrações médias de clorofila-a 10,1 mg/m3.
O reservatório de Jupiá está inserido em uma região tropical, onde a temperatura da água
se mantém superior a 20°C. Com bases nos resultados observados em Jupiá, a temperatura da
água possivelmente não é um fator limitante na reprodução. Iwasaki (1998) demonstra em seus
estudos ocorrer variações no ciclo reprodutivo do L. fortunei conforme a região geográfica
Oliveira (2009) descreve que nas regiões subtropicais e tropicais o L. fortunei sofre alteração no
seu ciclo reprodutivo, não sendo a temperatura da água o fator principal na regulação
reprodutiva, estando associadas outras variáveis ambientais nesta regulação. Entretanto,.
Segundo Irurueta (2002), ao estudar o ciclo reprodutivo do mexilhão dourado no rio Uruguai,
demonstrou que a temperatura é um dos principais fatores implicados na reprodução de L.
fortunei e que determinadas características físicas da água, como a presença de sólidos
dissolvidos, também afetam o ciclo desta espécie. Hincks e Mackie, (1997) descrevem que o pH
65
e a concentração de cálcio na água são fatores limitantes para a dispersão do D. polymorpha na
região do Canadá.
Desta forma, a correlação de outros parâmetros físicos e químicos, como oxigênio
dissolvido (mg/l), condutividade (mS/cm), pH e turbidez (NTU). Estes fatores abióticos não
apresentaram importante influência na densidade de larvas, não sendo os responsáveis pela
regulação reprodutiva, pois todos permaneceram, durante o ano, dentro do limites ideais para a
sobrevivência do L. fortunei (TABELA 4).
Tabela 4: Comparativo entre os parâmetros físico-químicos da água coletada no reservatório de
Jupiá e os limites físico-químicos estabelecidos como potencial de sobrevivência do L. fortunei.
Parâmetro
Jupiá
Potencial de
sobrevivência
Referência
pH
6,72 - 8,12
2,6 - 9,96
MATA (2005), PARESCHI (2008)
Condutividade
(µS/cm)
37 - 48
44 – 259
PARESCHI (2008), DEVERCELLI (2008)
Turbidez (NTU)
1,2 - 3,2
3 - 62,4
PARESCHI (2008)
Oxigênio
dissolvido (mg/l)
7,32 - 8,87
>1 - 12,6
PARESCHI (2008), DEVERCELLI
(2008), DE OLIVEIRA (2004)
A quantidade e qualidade de alimentos restritos podem explicar a baixa densidade de
larvas em um ambiente (OLIVEIRA, 2009). O reservatório de Jupiá é classificado como
oligotrófico, com densidades de clorofila-a médios inferiores a 2,21 µg/L (CESP, 2002), este
parâmetro pode ser um dos responsáveis pelo controle da atividade reprodutiva, devido à baixa
disponibilidade alimentar.
66
6 CONCLUSÃO
No reservatório de Jupiá, durante o período estudado, observou-se que a temperatura da
água não foi o principal fator regulador da atividade reprodutiva e que outros parâmetros
ambientais, possivelmente a disponibilidade de alimento, podem estar envolvidos neste controle.
Para o reservatório de Itaipu, a temperatura da água apresentou papel importante na regulação.
Quanto ao recrutamento populacional, ambos os ambientes apresentaram atividade
reprodutiva durante todo o ano estudado, caracterizado pela presença de larvas no estágio “D”.
Indivíduos no estágio de plantígrada foram encontrados em quase todos os meses. No
reservatório de Itaipu no mês de dezembro ocorreram as maiores densidades deste estágio e no
de Jupiá foi observado no mês de agosto.
O processo de invasão do reservatório de Itaipu pelo L. fortunei foi muito rápido, sendo
que após sua identificação no ano de 2001 em dois anos ele já apresentava maiores densidades
do que detectadas no reservatório de Itaipu. Para o reservatório de Jupiá o que pode ser
observado é que apesar de sua invasão ter ocorrido em 2004, às densidades encontradas foram
muito baixas, similares há locais de recente introdução.
Com base nas informações presentes neste estudo e na literatura foi ressaltado que a
espécie L. fortunei quando invade um novo ambiente apresenta características importantes para
colonizar, como: alta capacidade reprodutiva, reprodução durante todo o ano, ocupação espacial
de todo corpo d’água e alta taxa de recrutamento. Entretanto, a espécie apresenta variação
conforme a localização geográfica do ambiente invadido. Desta forma, a realização de medidas
de controle e monitoramento preventivo e o estudo do comportamento reprodutivo do ambiente
invadido, são de suma importância para avaliação e escolha do melhor método de combate a esta
espécie.
67
CAPITULO 2
AVALIAÇÃO DOS IMPACTOS DA INCRUSTAÇÃO DE Limnoperna fortunei (DUKER,
1857) EM EQUIPAMENTOS DE USINAS GERADORAS DE ENERGIA ELÉTRICA
(USINA HIDRELÉTRICA PORTO PRIMAVERA).
1 INTRODUÇÃO
Estudos relacionados aos impactos ocasionados pelo Limnoperna fortunei dentro dos
ambientes industriais brasileiros são escassos, principalmente, pelo fato de ser um problema
recente. A presença do L. fortunei no Brasil foi registrada pela primeira vez em 1998, no Delta
do rio Jacuí, próximo a Porto Alegre (MANSUR et. al., 2003) e no rio Paraguai em Corumbá,
Mato Grosso do Sul (OLIVEIRA & BARROS, 2003). Em abril de 2001, foi encontrado em uma
das tomadas de água da Barragem de Itaipu (ZANELLA & MARENDA, 2002).
Outra espécie de molusco bivalve invasor Dreissena polymorpha vêm sendo utilizada
como comparativo por ocasionar problemas semelhantes à indústria (MATSUI e.t al., 2002;
BRUGNOLI & CLEMENTE, 2002; CATALDO et. al., 2002) e apresentar maiores estudos.
Phillips e colaboradores (2005) descrevem os principais problemas que a incrustação por
moluscos pode ocasionar em um sistema que utiliza água bruta:
- Entupimento ou redução da seção de tubulações;
- Decomposição de material orgânico;
- Aumento na corrosão de tubulações,
- Diminuição da vida útil de equipamentos pelo aumento da manipulação durante a manutenção;
- Aumento da mão-de-obra;
- Redução da velocidade do fluxo de água em tubulações;
- Oclusão de filtros;
68
Segundo O’neill (1997), instalações de tratamento de água e usinas hidrelétricas são os
principais sistemas impactados pelos problemas de macrofouling. Nos Estados Unidos dentro de
todos os setores que foram impactados pelo D. polymorpha, o setor elétrico e o de abastecimento
de água foram os que tiveram maior porcentagem de gastos 51,2% e 31%, respectivamente.
Nos Estados Unidos, no período de 1993-1999, as geradoras de energia gastaram US$ 3,1
bilhões com o combate ao mexilhão zebra. No Canadá, o gasto anual foi estimado em torno de
US$ 376.000 por estação geradora, segundo empresa Ontário Hydro (CEMIG, 2004).
O Brasil possui um total de 2.344 empreendimentos em operação, tendo uma capacidade
produtiva de 113.368.791 kW de potência. A principal fonte geradora é a matriz hidroelétrica
compreendendo 889 usinas que geram de 66,35% de toda a capacidade instalada e em segundo
lugar a termoelétrica com cerca de 1400 empreendimentos e sendo responsável por 26,17%. O
restante é completado por produção eólica 0,76% e importação de outros países 6,72% (ANEEL,
2011).
Após a introdução do L. fortunei nos rios brasileiros, a principal matriz energética ficou
vulnerável aos impactos acarretados por esta espécie. Estes empreendimentos podem estar
sofrendo diversos problemas ocasionados pela bioincrustação, principalmente em seus sistemas
de resfriamento, que ocasionam perda de carga, aumento na corrosão, desgastes nos
equipamentos e vedações, aumento no número de homens/hora trabalhando, superaquecimentos
de equipamentos e paradas de emergência nas unidades geradoras, que podem interferir no
processo de geração, na taxa de disponibilidade da UG e no fornecimento da energia assegurada
(DIAS, 2011).
Segundo Mustafá (2004), as usinas hidrelétricas existentes no rio Paraná, na parte
brasileira, já estão contaminas pelo mexilhão dourado. As usinas localizadas no rio Tietê e uma
no rio Grande também já estão contaminadas e possivelmente as existentes no rio Paranapanema
69
(Fernandes, 2008), sendo que segundo Belz (2006) uma usina localizada no rio Iguaçu já tinha
sido invadida (Tabela 5).
Tabela 5: Usinas hidrelétricas contaminadas ou possivelmente contaminadas pelo L. fortunei.
Potencia total
Usinas
Rio
Mexilhão Dourado
instalada
(MW)
Água Vermelha (J. E.
Grande
Contaminada
1396,2
Morais)
Salto Caxias
Iguaçu
Contaminada
1240
Ilha Solteira
Engenheiro Souza Dias
(Jupiá)
Engenheiro Sérgio Motta
(Porto Primavera)
Itaipu (50% Brasil)
Paraná
Contaminada
3444
Paraná
Contaminada
1551,2
Paraná
Contaminada
1540
Paraná
Contaminada
7000
Canoas I
Paranapanema Possivelmente contaminada
41,0
Canoas II
Paranapanema Possivelmente contaminada
35,78
Capivara
Salto Grande (L. N.
Garcez)
Rosana
Paranapanema Possivelmente contaminada
640
Paranapanema Possivelmente contaminada
70
Paranapanema Possivelmente contaminada
376,2
Taquaruçu
Paranapanema Possivelmente contaminada
554
Chavantes
Paranapanema Possivelmente contaminada
414
Bariri (A. S. Lima)
Tietê
Contaminada
143,1
Promissão (M. L. Leão)
Tietê
Contaminada
264
Barra Bonita
Tietê
Contaminada
140,76
Ibitinga
Tietê
Contaminada
131,49
Nova Avanhandava
Tietê
Contaminada
347,4
Três Irmãos
Tietê
Contaminada
807,5
TOTAL
15166
70
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Identificar os principais impactos negativos causados nas Usinas Hidrelétricas pela incrustação
de mexilhão dourado.
2. 2 Objetivos específicos
•
Identificar os equipamentos impactados pela incrustação de L. fortunei;
•
Avaliar os impactos na manutenção das usinas hidrelétricas pela incrustação de L.
fortunei, considerando o número de interrupções para manutenção, número de hora/operário para
esta manutenção.
3 MATERIAS E MÉTODOS
3.1 Área de estudo
A Usina Hidrelétrica Engenheiro Sérgio Motta, também chamada de Usina Hidrelétrica
Porto Primavera, pertencente à Companhia Energética de São Paulo (CESP), está localizada no
Rio Paraná, 28 km a montante da confluência com o Rio Paranapanema.
Sua barragem, a mais extensa do Brasil, tem 10.186,20 m de comprimento e seu
reservatório, 2.250 km2. A primeira etapa do enchimento do reservatório, na cota 253,00 m, foi
concluída em dezembro de 1998 e a segunda etapa, na cota 257,00 m, em março de 2001. Em
Outubro de 2003, entrou em operação a unidade geradora 14, totalizando assim, 1.540 MW de
potência instalada. As três primeiras unidades completaram a entrada em operação em março de
1999 (CESP, 2011) (Figura 36).
71
Dados históricos relatam que a introdução do L. fortunei ocorreu no ano de 2004
(MUSTAFÁ, 2004). A densidade máxima encontrada no período de agosto de 2005 a março de
2006 foi de 7.802 ind./m3 para larvas e 52.000 ind./m2 de adultos (CESP, 2007).
Figura 36: Visão geral da Usina Hidrelétrica Engenheiro Sérgio Motta. Fonte: Google Earth
3.2 Levantamento de impactos
O levantamento dos impactos na usina foi realizado pela visita de campo, onde se realizou
entrevista junto à equipe de manutenção mecânica visando:
•
Identificação dos Sistemas da Usina;
•
Quais os sistemas seriam os mais suscetíveis a incrustação;
• Quais os impactos ocorreriam se esses sistemas fossem obstruídos;
•
Fotodocumentação dos equipamentos suscetíveis a incrustação;
• Análise do banco de dados de manutenção para:
– Identificação dos equipamentos paralisados para limpeza, devido à incrustação;
– Frequência de ocorrência de manutenção, devido à incrustação;
– Alteração no número de homens/hora trabalhado.
72
4 RESULTADOS
4.1 Impactos na manutenção - Usina de Porto Primavera
Os levantamentos realizados neste estudo identificaram que a entrada L. fortunei
acarretou grandes alterações na dinâmica do maquinário. Isso foi devido à incrustação pelos
moluscos, dificuldade de limpeza dos sistemas e estruturas que estão em contato com a água
bruta do reservatório.
O levantamento realizado demonstrou que vários equipamentos existentes sofreram
alterações em seu funcionamento devido ao mexilhão dourado, sendo que os equipamentos que
constituem o sistema de resfriamento foram os mais susceptíveis à incrustação.
Os principais equipamentos que apresentaram problemas de funcionamento ocasionados
devido à incrustação por mexilhão dourado (Figura 37) estão descritos abaixo:
• Grades de proteção da tomada d’água: redução da vazão de água utilizada para geração;
• Câmara da comporta: aumento no tempo de manutenção devido à formação de odor
desagradável, formado pela morte e decomposição dos mexilhões aderidos a esta
estrutura;
• Filtros de água bruta: obstrução dos elementos filtrantes, queda no fornecimento de água
para o sistema de resfriamento da Unidade Geradora;
• Tubulações: redução do calibre e queda no fornecimento de água aos equipamentos
acarretando superaquecimento;
• Trocadores de calor do tipo placa: redução do fluxo de água e queda na troca térmica da
água com o óleo ocasionando superaquecimento de equipamentos;
73
• Trocadores de calor do tipo casco-tubo: redução do fluxo de água e queda na troca
térmica da água com o óleo ocasionando superaquecimento de equipamentos;
• Radiadores: redução do fluxo de água e queda na troca térmica da água com o ar
ocasionando superaquecimento de equipamentos.
Tampa do trocador de calor (radiadores)
Elementos filtrantes do filtro principal do
sistema de resfriamento
Elemento filtrante do sistema de
resfriamento da gaxeta
Trocadores de calor do gerador
Trocadores de calor do mancal de escora
Trocadores de calor do mancal de escora
74
Tubulação de água bruta do sistema de
resfriamento
Interior de tubulação de água bruta do sistema
de resfriamento
Comportas do vertedouro
Comportas de manutenção (stop log)
Estruturas de concreto (tomada d’água,
caixa espiral, tubo de sucção).
Estruturas de concreto (tomada d’água, caixa
espiral, tubo de sucção).
Figura 37: Equipamentos e estruturas que estão passíveis a incrustação pelo L. fortunei.
75
Um dos principais métodos empregados na usina para limpeza dos equipamentos é remoção
mecânica, sendo necessária mão de obra especializada para desmonte dos equipamentos. Este
processo é muito trabalhoso, e em muitas vezes, é necessário a parada da Unidade Geradora.
Está descrito abaixo, de forma resumida, os procedimentos necessários para a limpeza de cada
equipamento:
• Grades de proteção da tomada d’água: parada na UG, retirada das grades e limpeza
manual utilizando jato d’água;
• Câmara da comporta: parada na UG, retirada das grades e limpeza manual utilizando jato
d’água;
• Filtros de água bruta: é necessário seu desmonte e limpeza de cada elemento filtrante
utilizando jato d‘ água e escovas de aço (Figura 38);
• Trocadores de calor do tipo placa: a limpeza ocorre após o desmonte do equipamento
utilizando escova de aço e jato d’água;
• Trocadores de calor do tipo casco-tubo: a limpeza ocorre após o desmonte do
equipamento varetamento manual;
• Radiadores: a limpeza mecânica dos tubos exige a parada da Unidade Geradora para
abertura do radiador e varetamento manual;
• Tubulações: desmonte ou abertura de acesso e jateamento de água pressurizada. Em
alguns casos as tubulações estão embutidas no concreto, inviabilizando sua limpeza.
76
Figura 38: Procedimento de limpeza manual dos elementos filtrantes do filtro principal de uma
Unidade Geradora da Usina de Porto Primavera.
O procedimento de limpeza mecânica já ocorria para retirada de sujeiras, como
macrófitas, pedaços de madeira, sedimento, garrafas, mas em baixa frequência. Entretanto, com
o aparecimento do L. fortunei ocorreu um aumento significativo na frequência de manutenção de
alguns equipamentos da usina de Porto Primavera. Como nos filtros de água bruta e trocadores
de calor, que chegavam a ficar em operação por até 30.000h, após a invasão, houve a
necessidade de redução drástica destes períodos, sendo necessária a intervenção para manutenção
a cada 360h, um aumento na freqüência em 83 vezes.
Não houve alteração no tempo gasto e nem no número de horas necessárias para a
limpeza dos equipamentos, mas ocorreu uma elevação acentuada na freqüência de manutenção.
Acarretando assim, um aumento nos gastos anuais em mão-de-obra, materiais de consumo, peças
de reposição e durabilidade dos equipamentos. Com relação à meta de disponibilidade anual,
período em que a Unidade Geradora fica disponível para geração, não houve alteração (Tabela
6).
77
Tabela 6: Influência da introdução do L. fortunei na manutenção dos equipamentos da Usina Engenheiro Sérgio Mota (Porto Primavera).
Equipamento
Nº UG
Número de
Intervalos Antes
do Mexilhão
Número de
Intervalos Após o
Mexilhão
Tempo
gasto
antes
Tempo
gasto
depois
n° H/h
antes
n° H/h
depois
Média de
Média de
horas paradas horas paradas
antes
depois
Grades Tomada d’água
90
1 bimestral
2 vezes mês
2h
2h
8
8
0
0
Filtro de Água Bruta
1
30.000 horas
operação
360 horas
operação
3h
3h
9
9
0
0
Trocador de Calor
(Casco Tubo)
2
30.000 horas
operação
360 horas
operação
3h
3h
9
9
0
0
Trocador de Calor
(placas)
5
30.000 horas
operação
360 horas
operação
24 h
24 h
120
120
0
0
Trocador de Calor
(Radiadores)
12
60.000 horas
operação
30.000 horas
operação
40 h
40 h
280
280
120
120
Trocador de Calor
(Transformadores)
4
30.000 horas
operação
30.000 horas
operação
1h
1h
1
1
1
1
Trocador de Calor
(Compressores)
1
30.000 horas
operação
30.000 horas
operação
1h
1h
1
1
0
0
Tubulação de
alimentação
-
-
-
-
-
-
-
-
78
5 DISCUSSÃO
A similaridade entre os impactos industriais ocasionados pelo D. polymorpha e o L.
fortunei, como descrito por (NALEPA E SCHOELESSER 1993; RICCIARDI 1998;
DARRIGRAN, 2000) pode ser verificada neste estudo, onde a invasão do L. fortunei no interior
da Usina de Porto Primavera acarretou alteração de forma significativa à dinâmica de
manutenção e funcionamento dos equipamentos.
Segundo O’neill (1997) as empresas do setor elétrico foram as mais impactadas
financeiramente pelo D. polymorpha nos Estados Unidos, investindo principalmente em
prevenção e controle.
Oliveira (2009) descreve que o risco de invasão do L. fortunei se estabelecer na maioria
dos sistemas aquáticos, caso haja oportunidade de invasão, é de médio a alto. Como já
mencionado, a principal matriz energética do Brasil está baseada na geração hidrelétrica e o
impacto da introdução do mexilhão dourado nestas instalações pode ocasionar grandes prejuízos.
Como exemplo deste aumento dos custos, a Companhia Energética de São Paulo (CESP) gastou
em 2004 R$738.723,36/ano, com mão de obra para execução dos serviços de limpeza (GAMA,
2011).
Resende e colaboradores (2008) descrevem que a colonização do L. fortunei resultará em
um elevado custo de manutenção, pois a incrustação desses organismos nas tubulações ocasiona
aumento na perda de carga, devido ao aumento da rugosidade. Ocasionando expressivas perdas
econômicas na geração, necessitando realizar uma relação entre custos de manutenção e perdas
de geração, para avaliar a partir de que ponto a perda de geração justifica o investimento na
parada da turbina e remoção dos indivíduos.
Em Usinas como a de Porto Primavera, o grande número de Unidades Geradoras (14),
pode facilitar o gerenciamento da manutenção pelas equipes técnicas de forma a não influenciar
nos contratos fornecimento de energia e nos percentuais de disponibilidade das Unidades
79
Geradoras. Usinas hidrelétricas que apresentam menor número de Unidades Geradoras podem
ser drasticamente impactadas, devido principalmente a elevação nos índices de manutenção que
serão requeridos nestes sistemas.
Segundo Diniz e colaboradores (2009) a infestação de L. fortunei em uma Pequena
Central Hidrelétrica de alta queda e com pequenos diâmetros de tubulação, ocasionará a
paralisação da geração motivada pelo aumento exponencial da perda de carga no sistema de
adução. A freqüência de manutenção que seria necessária para manutenção desses sistemas
podendo inviabilizar economicamente a operação desses sistemas.
Medidas preventivas visando evitar ou desacelerar a entrada do L. fortunei em ambientes
industriais apresentam custos mais baixos que os utilizados posteriormente para controle. A
Companhia Energética de Minas Gerais (CEMIG) vem realizando pesquisas e educação
socioambiental com a população residente próxima a Usina Hidrelétrica São Simão, medidas
preventivas já que oL. fortunei se encontra a 30km de distância desta unidade. Entre o ano de
2002 a 2010 a empresa gastou com essas medidas preventivas R$1.323.855,25 caso a Usina de
São Simão tivesse sido invadida neste mesmo período (2002 a 2010) a CEMIG teria apresentado
um gasto de R$55.704.434,40 (GAMA, 2011).
Nos ambientes industriais já infestados os problemas decorridos da incrustação moluscos
não é um problema sem solução, pois métodos de controle através de meios físicos ou químicos
têm se mostrado eficientes. Porém, a maioria dos métodos desenvolvidos é de difícil aplicação
em sistemas industriais e sempre trazem custos associados, quer de ordem econômica e ou
ambiental (CLAUDI, 1995).
Grande parte dos métodos utilizados para controle do L. fortunei, no Brasil, ainda são
baseadas nas técnicas desenvolvidas para controle do D. polymorpha, filtração mecânica,
ultravioleta, proteção catódica de superfície, ultrasom, dióxido de cloro, ozônio, entre outras, as
quais não vêm apresentando bons resultados, sendo necessário o desenvolvimento ou adaptação
para melhoria da eficácia (SANTOS et. al. 2009).
80
Os estudos para desenvolvimento de métodos de controle físicos e químicos direcionados
ao L. fortunei ainda são escassos no Brasil. Fernandes e colaboradores (2008), apresentam como
a melhor solução para o controle das incrustações de L. fortunei em ambientes industriais o
produto MXD-100. Segundo Mackie e colaboradores (2010) este produto químico causou a
mortalidade de adultos em concentrações menores que as utilizadas para hipoclorito de sódio,
apresentando menor impacto à espécie controle Daphnia similis que o hipoclorito de sódio. Em
estudos de campo realizados na Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira (CESP) o MXD-100
apresentou redução de 97% das incrustações ocorridas no sistema de resfriamento (DIAS et. al.
2010).
Como levantado no capitulo anterior, informações populacionais são de extrema
importância para estabelecimento de estratégias adequadas de prevenção e controle em
ambientes industriais A análise dos eventos reprodutivos do L. fortunei, em cada usina
hidrelétrica impactada, é etapa importante para definição dos períodos de recrutamento,
estabelecimento e aumento da densidade para definição das medidas que serão tomadas visando
minimizar os impactos decorrentes da incrustação.
6 CONCLUSÃO
Medidas preventivas que vise desacelerar a dispersão L. fortunei nas bacias hidrográficas
brasileiras deve ser tomada como prioridade pelas entidades governamentais responsáveis e
executadas com a maior rapidez. Isso, pois, após a invasão do L. fortunei em uma Usina
Hidrelétrica, ocasiona alterações significativas no funcionamento das Unidades Geradoras
acarretando aumento dos custos de manutenção por elevação do número de intervenções
realizadas para limpeza.
O comportamento reprodutivo desta espécie em águas brasileiras precisa ser mais bem
estudado, pois é a base principal para proposição de tratamentos mais eficazes e direcionados ao
L. fortunei. Ademais, outro fator considerável é a realização de monitoramento preventivo por
81
parte das empresas do setor elétrico para a identificação inicial da infestação, o que facilitará a
adoção de medidas que minimizam os impactos industriais.
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