Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro A avaliação do estado ecológico de um rio como base para a definição da requalificação: o caso do Rio Corgo Dissertação de Mestrado em Engenharia do Ambiente Diana Coelho Orientador: Rui Manuel Vítor Cortes VILA REAL, 2012 Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro A avaliação do estado ecológico de um rio como base para a definição da requalificação: o caso do Rio Corgo Dissertação de Mestrado em Engenharia do Ambiente Diana Coelho Orientador: Rui Manuel Vítor Cortes Composição do Júri: ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ VILA REAL, 2012 B “A água não é um produto comercial como outro qualquer, mas um património que deve ser protegido, defendido e tratado como tal.” (EU, 2000) C AGRADECIMENTOS Ao concluir a minha tese, não posso deixar de agradecer a todos os que, de alguma forma, contribuíram para a sua realização: Ao Professor Doutor Rui Cortes, por ter aceite a orientação deste trabalho, pela enorme disponibilidade, apoio e amizade constantemente demonstrados, e pelos inúmeros e preciosos ensinamentos que me transmitiu. Às Doutoras Samantha Hughes e Simone Varandas, por toda a ajuda incondicional, incentivo, paciência, conhecimentos partilhados, e pelas grandes doses de boa disposição que tornaram o trabalho ainda mais gratificante. Ao Professor Jorge Ventura, pelos conselhos dados na altura certa e que me permitiram descobrir uma área de trabalho e conhecimento apaixonante. À equipa do Laboratório de Ecologia Fluvial, Ana Pinto, Cátia Santos, Marisa Lopes e Vítor Pereira, pelo ótimo ambiente de trabalho e ajuda prestada. Ao Engenheiro Marco Magalhães, pelas imagens gentilmente cedidas. Ao Ricardo Rocha, fantástico parceiro de trabalho, que partilhou comigo os melhores e piores momentos deste ciclo, por toda a ajuda e paciência. À minha família da Bila (Cátia, Cláudia, Daniel, Diogo, Fiorenzo, Igor, Marlene, Nuno, Ricardo, Sílvio, Tânia (e Suka!)), que me enchem a casa de sorrisos e risadas, sempre disponíveis para aturar más disposições ou pânicos de última hora, para dar opiniões sinceras e para me aquecer o coração (a lista poderia continuar infindavelmente). À família Rebelo, e em especial à Angelita e ao Hélder, por me fazerem sentir um elemento dela pertencente, pela porta sempre aberta, e pela força e amizade demonstrada, crucial em tantos momentos. Ao Nuno, porto de abrigo e companheiro de todo este percurso, por todo o amor, amizade e compreensão em todas as aventuras e desventuras do caminho. Inadjetivável, sem dúvida. Às minhas estrelas, que me guiaram em vida e depois dela, pelo que sou e pelo que atingi, em grande parte pelos valores que me transmitiram. Aos meus pais, sempre lá, disponíveis e atentos. Longe ou perto, sempre no coração. Ao meu irmão, a quem pertencia grande parte do tempo dedicado a este trabalho, pelo orgulho que sempre demonstrou ter em mim. i ÍNDICE GERAL AGRADECIMENTOS ................................................................................................................... i ÍNDICE GERAL ......................................................................................................................... ivi ÍNDICE DE FIGURAS .............................................................................................................. viv ÍNDICE DE TABELAS .............................................................................................................. vii RESUMO ................................................................................................................................... ivii ABSTRACT ................................................................................................................................. ix ENQUADRAMENTO .................................................................................................................. 1 1. INTRODUÇÃO GERAL ...................................................................................................... 3 1.1. A importância do Estado Ecológico no Rio Corgo: Consequências da DQA e Lei da Água …………………………………………………………………………………………3 1.2. Bioindicadores............................................................................................................... 5 1.2.1. A utilização de macroinvertebrados na monitorização ......................................... 7 1.2.2. A utilização de fauna piscícola na monitorização ................................................. 7 1.3. 2. 3. Curvas de preferência da fauna piscícola .................................................................. 8 CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DO RIO CORGO .................................................. 10 2.1. Enquadramento geográfico ......................................................................................... 10 2.2. Área de estudo ............................................................................................................. 11 2.3. Morfometria e relevo ................................................................................................... 11 2.4. Clima ........................................................................................................................... 12 2.5. Caracterização ecológica ............................................................................................. 12 2.6. Geologia e solos .......................................................................................................... 13 2.7. Ocupação do solo ........................................................................................................ 14 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................................ 16 3.1. Seleção e caracterização dos locais de amostragem .................................................... 16 3.2. Caracterização físico química da água ........................................................................ 18 3.3. Caracterização hidromorfológica ................................................................................ 19 3.4. Caracterização biológica ............................................................................................. 20 3.4.1. Ictiofauna............................................................................................................. 20 3.4.2. Macroinvertebrados bentónicos .......................................................................... 21 3.4.2.1. Índice IBMWP…………………………………………………………………23 3.4.2.2. Índice IPtIN……………………………………………………………………..24 3.5. Tratamento de dados ................................................................................................... 25 ii 4. 5. 3.5.1. Análise do Estado Ecológico............................................................................... 25 3.5.2. Determinação das curvas de preferência de espécies piscícolas alvo ................. 28 3.5.3. Análise multivariada no estudo ecológico das comunidades .............................. 29 3.5.4. Medidas de requalificação para os troços degradados ........................................ 30 RESULTADOS ................................................................................................................... 31 4.1. Caracterização físico-química da água ........................................................................ 31 4.2. Caracterização hidromorfológica ................................................................................ 32 4.3. Caracterização biológica (Índice IPtIN) ....................................................................... 33 4.4. Caracterização do estado ecológico do rio Corgo ....................................................... 34 4.5. Uso do habitat das espécies piscícolas alvo ................................................................ 35 4.6. Análise da distribuição espacial das comunidades biológicas .................................... 40 4.7. Relação entre os parâmetros populacionais e os descritores ambientais ..................... 42 4.8. Medidas de requalificação para os troços degradados ................................................ 47 ANÁLISE DE RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................ 50 5.1. Caracterização físico-química da água ........................................................................ 50 5.2. Caracterização hidromorfológica ................................................................................ 51 5.3. Caracterização biológica (Índice IPtIN) ....................................................................... 52 5.4. Caracterização do estado ecológico do rio Corgo ....................................................... 54 5.5. Uso do habitat das espécies piscícolas alvo ................................................................ 55 5.6. Análise da distribuição espacial das comunidades biológicas .................................... 56 5.7. Relação entre os parâmetros populacionais e os descritores ambientais ..................... 57 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................. 61 7. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................. 63 iii ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Unidades Hidrográficas de planeamento da região de Trás-Os-Montes e Alto Douro (Rodrigues et al., 2006). 10 Figura 2: Bacia hidrográfica do Rio Corgo (Alencoão et al., 2006). 11 Figura 3: Perfil longitudinal do Rio Corgo com implantação da geologia (Alencoão et al., 2006). 13 Figura 4: Tipo de solos da bacia do Corgo (Atlas do Ambiente (Agência Portuguesa do Ambiente, 2012a)). 14 Figura 5: Ocupação do solo na Bacia do Corgo, no ano de 2000, através de Corine Land Cover 2006 (Caetano et al., 2009). 15 Figura 6: Mapa da localização dos pontos RH1 até RH8 (Google Earth). 17 Figura 7: Mapa da localização dos pontos RH9 até RH12 (Google Earth). 17 Figura 8: Medição de parâmetros físico-químicos in situ. 18 Figura 9: Registo de velocidade de corrente, profundidade, tipo de substrato e cobertura, em cada transepto. 20 Figura 10: Recolha de macroinvertebrados bentónicos. 22 Figura 11: Identificação com lupa binocular de macroinvertebrados bentónicos 23 amostrados. Figura 12: Fotografia captada com lupa binocular Nikon SMZ 1500 com lente Nikon HR Plan Apo WD 54 e câmara Nikon Digital Sight DS-5M de um plecóptero (Perla sp.) 23 Figura 13: Esquema do sistema de classificação no âmbito da Diretiva Quadro da Água 27 (INAG, 2009a) Figura 14: Relação entre os diferentes elementos de qualidade, elementos biológicos, 27 hidromorfológicos e físico-químicos, que interferem na classificação do Estado Ecológico de acordo com as definições normativas da do anexo V, item 1.2 da DQA (adaptado de (INAG, 2009a)). Figura 15: Curvas de preferência tipo 3 para o barbo (Luciobarbus bocagei). No gráfico A 36 está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Cobertura, e no gráfico B está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Substrato. Os intervalos de confiança (representados pelas linhas a tracejado) referem-se a um P de 0,95. O quadro inferior de cada gráfico apresenta a significância, em termos comparativos, para uma regressão linear. Figura 16: Curvas de preferência tipo 3 para o barbo (Luciobarbus bocagei). No gráfico C 37 está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Profundidade, e no gráfico D está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Velocidade. Os intervalos de confiança (representados pelas linhas a tracejado) referem-se a um P de 0,95. O quadro inferior de cada gráfico apresenta a significância, em termos iv comparativos, para uma regressão linear. Figura 17: Curvas de preferência tipo 3 para a boga (Pseudochondrostoma duriense). No 38 gráfico E está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Cobertura, e no gráfico F está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Substrato. Os intervalos de confiança (representados pelas linhas a tracejado) referem-se a um P de 0,95. O quadro inferior de cada gráfico apresenta a significância, em termos comparativos, para uma regressão linear. Figura 18: Curvas de preferência tipo 3 para a boga (Pseudochondrostoma duriense). No 39 gráfico G está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Profundidade, e no gráfico H está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Velocidade. Os intervalos de confiança (representados pelas linhas a tracejado) referem-se a um P de 0,95. O quadro inferior de cada gráfico apresenta a significância, em termos comparativos, para uma regressão linear. Figura 19: Análise de Coordenadas Principais (PCO) para a comunidade de 41 macroinvertebrados bentónicos, tendo sido utilizados os dois primeiros eixos da ordenação, e uma transformação dos dados do tipo Log (X+1) com o coeficiente de similaridade Bray Curtis. Em cada eixo está representada a % de absorvância da variância. Figura 20: Análise de Coordenadas Principais (PCO) para a comunidade de ictiofauna, 42 tendo sido utilizados os dois primeiros eixos da ordenação, e uma transformação do tipo raíz quadrada, com o coeficiente de similaridade Bray Curtis. Em cada eixo está representada a % de absorvância da variância. Figura 21: Análise de Redundância (dbRDA) para a comunidade de macroinvertebrados 43 bentónicos relativamente aos fatores ambientais. Foram utilizados os dois primeiros eixos da ordenação, e uma transformação dos dados por Log (X+1), com o coeficiente de similaridade Bray Curtis. Em cada eixo está representada a % de absorvância da variância. Figura 22: Análise de Redundância (dbRDA) para a comunidade de ictiofauna 44 relativamente aos fatores ambientais. Foram utilizados os dois primeiros eixos da ordenação, e uma transformação dos dados por raíz quadrada, com o coeficiente de similaridade Bray Curtis. Em cada eixo está representada a % de absorvância da variância. Figura 23: Análise de superfície em 3D, para a averiguar a correspondência entre a 45 abundância do barbo (Luciobarbus bocagei) com os parâmetros de velocidade e profundidade dos habitats. Figura 24: Análise de superfície em 3D para averiguar a correspondência entre o barbo 45 (Luciobarbus bocagei) e com os parâmetros de substrato e cobertura dos habitats. Figura 25: Análise de superfície em 3D, para averiguar a correspondência entre a boga 46 (Pseudochondrostoma duriense) e os parâmetros de velocidade e profundidade dos habitats. Figura 26: Análise de superfície em 3D para averiguar a correspondência entre a boga 47 (Pseudochondrostoma duriense) e parâmetros de substrato e cobertura dos habitats v ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1: Ocupação na Bacia do Corgo, no ano 2000, de acordo com a figura 7. 15 Tabela 2 : Código dos locais de amostragem e respetivas coordenadas. 16 Tabela 3: Modificação de Habitat Modification Score para Habitat Modification Class, segundo (Raven et al., 2009a). 19 Tabela 4: Classes de qualidade definidas pelo IBMWP (adaptado de (Bochechas et al., 2007)). 24 Tabela 5: Limiares máximos para os parâmetros físico-químicos gerais para o estabelecimento do Bom Estado Ecológico em Rios. (1) - 80% das amostras se a frequência for mensal ou superior; (2) - Média Anual; (*)- Os limites indicados poderão ser ultrapassados caso ocorram naturalmente. Adaptado de (INAG, 2009a). 26 Tabela 6: Descrição da cobertura e código utilizado nos registos. 28 Tabela 7: Descrição do substrato e código utilizado nos registos. 29 Tabela 8: Classes de velocidade e profundidade utilizadas nos registos. 29 Tabela 9: Parâmetros físico-químicos obtidos a partir das amostras recolhidas em Junho de 2012. 31 Tabela 10: Parâmetros físico-químicos obtidos a partir das amostras recolhidas em Setembro de 2012. 31 Tabela 11: Classificação da qualidade físico-química segundo pela DQA para este tipo de massas de água, nos diferentes locais e nos dois períodos de amostragem. 32 Tabela 12: Classificação da qualidade hidromorfológica, nos diferentes locais de amostragem, tendo em consideração três índices (sendo dois derivados do RHS). 33 Tabela 13: Classificação da qualidade biológica segundo o índice IPtIN, nos diferentes locais de amostragem, tendo em conta o tipo de massas de água. 34 Tabela 14: Estado Ecológico em cada ponto de amostragem do Rio Corgo, através da integração das tabelas antecedentes. 35 Tabela 15: Análise de Regressões Parciais (PLS) para a espécie barbo (Luciobarbus bocagei), de acordo com os dois primeiros eixos da ordenação. É representada em cada componente (eixo), o valor da influência de cada parâmetro na abundância da espécie. 44 Tabela 16: Análise de Regressões Parciais (PLS) para a espécie boga (Pseudochondrostoma duriense), de acordo com os dois primeiros eixos da ordenação (Componentes). É representada em cada componente o valor da influência de cada parâmetro na abundância da espécie. 46 Tabela 17: Diagnóstico ambiental e medidas de requalificação propostas para cada ponto de amostragem. 48 1 vi RESUMO Nos últimos anos tem havido uma crescente preocupação ambiental, em especial no que toca aos ecossistemas aquáticos. A implementação da Diretiva- Quadro da Água e a sua transposição para a Lei Nacional prevê a proteção e requalificação destes ecossistemas, partindo da análise ao seu Estado Ecológico, através de uma perspetiva integrada de parâmetros biológicos, hidromorfológicos e físico-químicos. O Rio Corgo atravessa vários quilómetros de tecido habitacional e industrial em evolução e crescimento, e está a ser objeto do programa de ordenamento que visa encontrar medidas de proteção e requalificação de habitats, assegurando a conetividade do rio com os troços a montante e a jusante, e minimização de efeitos antropogénicos que podem degradar a biodiversidade existente e destruir o potencial da região em termos de espécies de interesse conservacionista. Neste trabalho pretendeu-se analisar o Estado Ecológico do Rio Corgo, de modo a verificar os impedimentos aos “Bom Estado”, requerido pela Diretiva até 2015 em todos os troços amostrados, e realizar o diagnóstico ambiental de cada ponto. Por outro lado, e através de curvas de preferência para espécies piscícolas alvo, pretendeu-se correlacionar a abundancia de espécies nativas com parâmetros do habitat, de modo a serem propostas medidas de requalificação que pudessem favorecer estas espécies em detrimento de exóticas possivelmente presentes. Deste modo foram realizadas as metodologias previstas para a análise do Estado Ecológico, com exceção dos índices para as comunidades biológicas de peixes, macrófitas e diatomáceas. Após a análise dos resultados, foi possível inferir o “Bom Estado” dos pontos a montante e inclusos no núcleo urbano, ao contrário dos pontos a jusante, que obtiveram a classificação de “Razoável”, essencialmente devida ao mau resultado obtido na componente dos parâmetros físico-químicos. Quanto às curvas de preferência realizadas, permitiram demonstrar a sua complexidade através dos resultados diferentes de preferências de habitat entre as espécies utilizadas, o que significa que é possível verificar a resposta de diferentes espécies a diferentes parâmetros ambientais, e utilizar essa informação para propor medidas de requalificação com vista à melhoria dos habitats das espécies nativas, em vii detrimento das exóticas. No entanto, metodologias mais adaptadas à realidade, amostragens mais específicas e a inclusão de mais variáveis ambientais serão essenciais para obter resultados mais conclusivos e objetivos em estudos futuros. Palavras chave: Estado Ecológico, Curvas de Preferência, Requalificação, Fauna Piscícola, Macroinvertebrados, Rio Corgo, Diretiva-Quadro da Água. viii ABSTRACT The evaluation of the ecological status of a river as a basis for the definition of requalifying measures: River Corgo’s case. In the past few years there has been a growing environmental concern, especially regarding aquatic ecosystems. The implementation of the Water Framework Directive and its transposition for the National Law foresees the protection and requalification of these ecosystems, beginning with the analysis to its Ecological Status, through an integrated perspective of biological, hidromorphological and physico-chemical parameters. River Corgo crosses several kilometers of evolving and developing industrial and housing centres, and it is being object of the planning program aiming to find measures of protection and requalification of the existing habitats, ensuring the connectivity of the river with up and downstream sections, and minimizing the anthropic effects that can deteriorate the existing biodiversity and destroy the region’s potential regarding species with conservationist interest. In this study it was intended, on one hand, to analyze the Ecological Status of River Corgo, in order to check the obstacles to the “Good Status”, required by the Water Framework Directive until 2015 in every sampled section, and to environmentally diagnose each point. On the other hand, and through preference curves for the ichthyofauna target species, it was intended to correlate the abundance of the native species with habitat parameters, in a way that allowed to propose requalification measures that could favor these species and not the possibly present allochthonous species. According to this, we used the predicted methodologies for the Ecological Status analysis, with the exception of the indexes for the biological communities of fishes, diatoms and macrophytes. After the results analysis, it was possible to infer the “Good Status” of the upstream and middle sections (in the urban center), unlike downstream sections where the quality decreased to “Reasonable”. This decrease was essentially due to the bad classification obtained in the physico-chemical parameters component. ix Regarding the preference curves, they allowed to demonstrate their complexity through different preferential habitat between the studied species, which means that it is possible to verify the response of different species to different environmental parameters, and use this kind of information to propose requalification measures, aiming the improvement of native species habitats, rather than the exotic ones. However, more reality adapted methodologies, more specific samplings and the inclusion of more environmental variables will be essential in order to obtain more conclusive and objective results in future studies. Keywords: Ecological Status, Preference Curves, Requalification, Ichthyofauna, Macroinvertebrates, River Corgo, Water Framework Directive. x ENQUADRAMENTO A proteção e gestão eficiente das massas de água está diretamente relacionada com a vida sustentável, nas suas vertentes sociais, económicas e ambientais (Kundzewicz e Krysanova, 2010; Kagalou et al., 2012). Segundo Kundzewicz e Krysanova (2010), além de suscetíveis a alterações climáticas como aquelas que hoje enfrentamos, as massas de água têm constantemente sido tratadas como recetores convenientes de detritos (de modo difuso ou pontual), diminuindo drasticamente a sua qualidade, facto que altera negativamente não só a biodiversidade, como afeta também a saúde humana. Frequentemente, os rios são também afetados pela interrupção do seu curso, (fluxo natural e continuidade), bem como pelo redireccionamento do canal e transformação dos leitos de cheia (Bredenhand e Samways, 2009; Maceda-Veiga e De Sostoa, 2011), para fins de uso humano, nomeadamente a construção de barragens para geração de energia elétrica, irrigação de culturas, ou controlo de cheias. Ou seja, os rios são os sistemas naturais utilizados mais intensivamente ao longo da História do homem, e os continentais estão entre os ecossistemas mais alterados do planeta, tendo sido verificados rápidos decréscimos de biodiversidade (Bochechas et al., 2007; Marzin et al., 2012). De facto, segundo Karr e Dudley (1981), os rios não são sistemas isolados, mas antes ecossistemas abertos com inputs e outputs de nutrientes, energia e água, sendo que todas as alterações efetuadas a montante da linha de água afetarão inevitavelmente os troços a jusante. O Projeto Seiva Corgo, em Vila Real, foi uma das ferramentas encontradas para colocar em prática as politicas ambientais da Autarquia (determinadas na “Agenda 21” local), e nas quais se insere uma preocupação óbvia com os recursos hidrológicos da região, abrangidos pela “Rede Natura 2000” (definida pela Diretiva 92/43/CEE do Conselho, de 21 de Maio de 1992). Este projeto (www.cm-vilareal.pt/bio_diversidade/, 2012), em conjunto com o Projeto Proteger é Conhecer (ambos candidatados ao Programa Operacional Regional do Norte 2007/2013), cumpre 9 das 10 opções estratégicas da Estratégia Nacional de Conservação da Natureza e da Biodiversidade (aprovada pela Resolução do Conselho de Ministros nº 152/2011 de 11 de Outubro). 1 Os objetivos do projeto incluíram a análise da biodiversidade de Vila Real, de acordo com a riqueza, abundância e relevância das espécies faunísticas e florísticas em termos de conservação, bem como o estado dos seus habitats. Pretendeu ainda investigar e dar a conhecer ao publico em geral o estado de conservação dos ecossistemas existentes e as pressões a que estão sujeitos, de modo a criar melhorias, se necessário, e o acompanhamento contínuo das alterações que eventualmente possam ocorrer, tanto nas comunidades biológicas como nos seus habitats. Assim, e através de fases de inventariação, caracterização, monitorização e mapeamento da biodiversidade, o projeto propôs implementar um plano de monitorização, com medidas e ações a adotar para manter ou melhorar a qualidade ambiental dos ecossistemas presentes. A divulgação ao público, através de plataformas informáticas, ações de sensibilização e educação ambiental e exposições, foi uma das ferramentas encontradas para chamar a atenção para o Rio Corgo, que atravessa a cidade, mas é muitas vezes esquecido no que toca às espécies que dele dependem e à riqueza ambiental que representa, assim como outros ecossistemas pertencentes à Rede Natura 2000 (CMVR, 2010). O Projeto Seiva Corgo e o Projeto Proteger é Conhecer vêm no seguimento do Programa Polis de Vila Real, iniciado em 1995, o qual pressupôs a melhoria da qualidade urbana da cidade com integração dos valores naturais, tendo uma componente de execução de várias intervenções. Destas é exemplo o Parque Corgo, que foi construído de modo a ligar a cidade ao ecossistema ribeirinho, dando visibilidade ao seu valor paisagístico, ecológico e geológico. Esta dissertação, a qual surge no âmbito da parceria estabelecida entre a UTAD e o município de Vila Real, relativamente ao Projeto Seiva Corgo pretende: i) avaliar o estado ecológico do ecossistema aquático e ribeirinho que atravessa a cidade de Vila Real e até à sua foz, na Régua (rio Corgo); ii) identificar os principais focos de perturbação; iii) definir a preferência de habitat das espécies piscícolas alvo (Luciobarbus bocagei e Pseudochondrostoma duriense – barbo e boga, respetivamente) e iv) propor medidas de reabilitação e requalificação que promovam o restabelecimento das zonas degradadas o mais próximo possível da situação natural. 2 1. INTRODUÇÃO GERAL 1.1. A importância do Estado Ecológico no Rio Corgo: Consequências da DQA e Lei da Água A Comunidade Económica Europeia iniciou a proteção legal das massas de água com a Diretiva 75/440/CEE de 16 de Junho de 1975, relativa à qualidade das águas superficiais destinadas à produção de água potável nos Estados-Membros (excluindo assim as subterrâneas, salobras e as destinadas ao reabastecimento das toalhas subterrâneas) (CEE, 1975). De seguida, foi implementada a Diretiva 80/778/CEE de 15 de Julho de 1980, relativa à qualidade das águas destinadas ao consumo humano (consumo direto ou através de industrias alimentares onde as águas utilizadas afetem o produto final)(CEE, 1980). Em 2000, surge a Diretiva Quadro da Água (DQA), pela necessidade de legislar a qualidade ecológica das águas superficiais da Comunidade Europeia, propondo uma série de medidas que visam um esforço conjunto de melhoramento da gestão e proteção deste recurso (EU, 2000; Chen et al., 2007). De facto, a proteção das águas interiores, de transição, costeiras e subterrâneas foi o objetivo fundamental desta Diretiva. Desta forma, foi estabelecida a obrigatoriedade de evitar a deterioração das massas de água dos Estados-Membros e atingir o seu “bom estado” até 2015 (Junier e Mostert, 2011), o que despoletou uma série de ações de monitorização e reabilitação. De referir que o estado ecológico de um ecossistema aquático é definido como o desvio das condições ambientais às condições de referência, sendo que estas caracterizam uma massa de água com poucos ou nenhuns impactos antropogénicos (Ector e Rimet, 2005). A DQA foi transposta em 2005 para o direito nacional, através da Lei da Água (Lei 58/2005 de 29 de Dezembro) e pelo Decreto-Lei 77/2006 de 30 de Março, que definem as bases de gestão e institucionalização necessárias para a implementação da Diretiva (INAG, 2006; 2009a), cumprindo o disposto no ponto 1 do artigo 11º da Diretiva 2000/60/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 23 de Outubro de 2000. Com base nos termos do artigo 5º e do anexo II desta Diretiva, as redes de monitorização das águas de superfície (estabelecidas segundo o disposto no artigo 8º), 3 deverão prever, para cada período de vigência dos planos de bacia hidrográfica, programas de monitorização operacional, de vigilância e de investigação. Segundo o Instituto da Água (INAG, 2009b) a monitorização de vigilância constitui a recolha de informação suficiente para estabelecer o estado das águas superficiais, de modo a ser possível uma avaliação dos impactos antropogénicos sobre as massas de água e, consequentemente, o desvio causado por esses impactos às condições naturais de tais ecossistemas. Além disso, a informação recolhida deverá também permitir que futuros programas de monitorização sejam desenvolvidos de modo eficiente e eficaz. Relativamente à monitorização operacional, os elementos de qualidade observados deverão ser os indicativos das pressões a que a massa de água em questão está sujeita, uma vez que este tipo de monitorização visa determinar o estado das massas de água que estão em risco de não cumprir os objetivos ambientais da Diretiva e, posteriormente, as alterações desse estado após a implementação dos programas de medidas (INAG, 2009b). Já a monitorização de investigação, pretende complementar a monitorização operacional e a monitorização de vigilância, nos casos onde exista falta de informação sobre as causas que levam ao incumprimento dos objetivos ambientais ou ainda em casos de poluição acidental, sendo que neste caso é avaliada a sua magnitude e impacte (EU, 2000; INAG, 2009b). É cada vez mais frequente a degradação de ecossistemas aquáticos, seja pela regularização das linhas de água, contaminação das águas por poluentes químicos ou orgânicos, e destruição infundada das galerias ripícolas e consequentemente dos habitats que delas dependem. No caso do Rio Corgo, que atravessa vários quilómetros de tecido habitacional e industrial em evolução e crescimento, torna-se necessário visar medidas de proteção e requalificação de habitats e minimização de efeitos antropogénicos que possam ocorrer, podendo degradar a biodiversidade existente e destruir o potencial florístico e faunístico da região, em termos de espécies de interesse conservacionista. O troço urbano do Rio Corgo representa assim uma parte de um ecossistema aquático caraterizado pela crescente diminuição de conetividade do rio com troços a montante e a jusante da zona urbana, a colonização por espécies invasoras florísticas e faunísticas, a erosão das margens, a diminuição da qualidade da galeria ripária e fenómenos de eutrofização, são alguns dos indicadores da degradação do ecossistema fluvial do Rio Corgo. 4 Tais efeitos antropogénicos poderão, de facto, ter efeitos severamente negativos nas comunidades bióticas e na qualidade da água, e podem ser tão variados como estruturas físicas no leito do rio, nas margens ou nos terrenos adjacentes, promovendo a sua artificialização (açudes ou pontes por exemplo, devidos à implementação do Programa POLIS), a existência de sistemas de saneamento público (urbano e/ou industrial) ligados diretamente ao curso de água, estruturas de tratamento de águas residuais com funcionamento deficiente ou problemas pontuais, ou ainda descargas ilegais de resíduos sólidos ou águas residuais no curso de água ou nas margens do rio. Estes desequilíbrios requerem preocupação e visibilidade social, de modo a que sejam implementadas práticas correntes e urgentes, com vista à monitorização regular para posterior avaliação do estado ecológico deste ecossistema fluvial, e se necessário, métodos de correção e requalificação. De modo a ser possível alcançar o “Bom Estado Ecológico” até 2015 e a ser mantido no futuro, será necessário identificar estes pontos de pressões antrópicas negativas e minimizar os seus efeitos, assim como assegurar a conetividade dos rios com os troços de montante e jusante, inseridos na “Rede Natura 2000”. 1.2. Bioindicadores A medida mais efetiva e direta da integridade de uma massa de água, e do seu lugar no ciclo da água, é o estado biológico da água (Karr e Chu, 2000). Segundo estes autores e Barbour e Paul (2010), o estado biológico é afetado por qualquer alteração na integridade física ou química, e deste modo, a resposta ambiental é monitorizada através da integridade biológica, que por sua vez, é a base da integridade ecológica. Assim, a avaliação deste parâmetro é essencial para um diagnóstico integrado do estado da massa de água, bem como os fatores de stresse que influenciam o ecossistema em questão. De facto, segundo Oliveira e Cortes (2006) , os organismos aquáticos refletem os efeitos cumulativos de distúrbios ambientais e poluição nos rios, alterações que sem os indicadores biológicos não seriam detetadas ou seriam subestimadas. Os mesmos autores referem ainda, e em concordância com Karr (2006), que o sistema de avaliação ecológica ideal compreende, de forma integrada, as três vertentes essenciais do ecossistema fluvial: física, química e biológica. Resende et al. (2010), referem ainda que a análise da qualidade da água baseada em parâmetros físicos e químicos permitem 5 apenas medições instantâneas, o que em sistemas lênticos permitiria apenas aplicar a informação ao espaço temporal em que a mesma foi obtida, uma vez que a hidrologia destes sistemas altera-se rapidamente e é difícil de estimar. Os bioindicadores resolvem este problema através de uma análise integrada de todo o ecossistema, com variações espaciais e temporais. Como refere Oliveira e Cortes (2006), com a metodologia integrada de avaliação do estado ecológico, nas suas três vertentes, é possível compreender a dinâmica do ecossistema fluvial, bem como inferir sobre as interações entre o canal fluvial, a galeria ripária e a bacia de drenagem, assim como a dinâmica temporal. Os bioindicadores deverão ser organismos cuja presença indica a existência de condições ambientais bem definidas (Wilson, 1994; Hughes et al., 2010). Segundo Wilson (1994), o bioindicador é tanto melhor quanto maior for a precisão com que podemos especificar a relação descrita entre o organismo e as condições ambientais em que se encontra. De acordo com este autor, após uma variação ambiental, os organismos procurar-se-ão adaptar-se às novas condições. Se tal for além das capacidades intrínsecas ao organismo, este morrerá ou mudará de localização, se possível. A ação de contaminantes e os seus efeitos adversos devido à bioacumulação, levam frequentemente a um declínio da população sob o seu efeito (Paoletti, 1999; Burger et al., 2005; Hodkinson e Jackson, 2005). Segundo Pinto (2008), os bioindicadores são designados de acumulação (ou cumulativos) quando os organismos em questão acumulam influências antrópicas, sem no entanto mostrarem danos reconhecíveis num curto espaço de tempo. Por outro lado, designam-se de bioindicadores sensíveis, quando o organismo responde diretamente ao stresse ambiental causado por poluentes. Hodkinson e Jackson (2005) referem que, de um modo geral, os bioindicadores são úteis na análise à existência de mudanças físicas ou mudanças químicas no ambiente (e de um modo mais particular, neste último caso, as suas várias formas), a qualidade comparativa ou valor de conservação do habitat em questão, e as alterações ao estado ecológico do ecossistema nas suas vertentes temporal e espacial, sempre tendo em conta que qualquer destes fatores poderá ou não ter sido influenciado por impactes externos. Face ao exposto e de acordo com Wilson (1994) e Marzin et al. (2012), o estado ecológico do ecossistema pode ser avaliado de acordo com a tolerância aos fatores ambientais externos, imputáveis a cada espécie bioindicadora. 6 1.2.1. A utilização de macroinvertebrados na monitorização Os macroinvertebrados bentónicos são uma comunidade biológica muito diversa, com um papel vital no fluxo de energia e processamento de nutrientes em massas de água (Beier e Traunspurger, 2001; Iwasaki et al., 2011). Além disso, a sua diversidade taxonómica e de grupos tróficos funcionais, a possibilidade de uma grande amostragem e a facilidade de identificação, em conjunto com a sua sensibilidade a variáveis ambientais torna estes organismos bons indicadores na monitorização (Ector e Rimet, 2005; Hodkinson e Jackson, 2005; Blanco e Bécares, 2010; Li et al., 2010; Rosado et al., 2011), sendo considerados os mais fiáveis (Bredenhand e Samways, 2009). Segundo Sponseller et al. (2001) e Karr e Chu (2000), os macroinvertebrados são organismos com extrema sensibilidade a descritores ambientais e alterações nas galerias ripícolas, no uso do solo adjacente às margens, que influenciarão a humidade, evapotranspiração e temperatura, alterando o regime hidrológico, bem como o input/output de sedimentos e nutrientes não previstos nas condições naturais da massa de água, provocando alterações profundas na estrutura trófica das comunidades bêntónicas, reduzindo a sua diversidade. A utilização de macroinvertebrados na monitorização tem como principal vantagem o facto de permitir uma ligação muito próxima entre a estrutura comunitária destes seres e as variáveis ambientais que afetam o seu habitat (Rosado et al., 2011). Estes organismos são a base de muitos trabalhos de avaliação e monitorização ambiental de ecossistemas aquáticos (Coimbra et al., 1996; Dahl et al., 2004; Li et al., 2010). 1.2.2. A utilização de fauna piscícola na monitorização Os peixes são amplamente usados em estudos ambientais em ecossistemas aquáticos, devido à sua estreita relação com os habitats, e ao facto de alterações ocorridas no ambiente influenciarem o seu desenvolvimento (Allenbach, 2011). Além disso, ocorrem em quase todos os tipos de ecossistemas aquáticos, em comunidades persistentes e que recuperam rapidamente face a perturbações naturais, possuindo taxonomia, exigências ecológicas e ciclos de vida melhor conhecidos do que outros grupos biológicos (Bochechas et al., 2007). Segundo o mesmo autor, os peixes possuem representatividade em habitats muito distintos e de diferente hidrogeomorfologia, sendo 7 também indicadores da qualidade da estrutura física dos rios a várias escalas espaciais, e das condições de conectividade, tendo em conta o comportamento migratório de algumas espécies. Além desta relação, as comunidades piscícolas têm relações intrínsecas com outras variáveis inerentes aos rios, como o tipo e abundância de vegetação ripícola, a sedimentação dos leitos (que pode provocar o aumento do stress fisiológico, a asfixia de larvas e ovos e a diminuição de locais de reprodução e alimentação), a alteração dos regimes térmicos, e ainda a interação entre espécies (que poderão ser autóctones ou exóticas), sendo possível reiterar comparações de elevada fiabilidade em habitats diferentes mas com o mesmo tipo de ictiofauna (Bochechas et al., 2007). De referir também a possibilidade de fácil identificação de patologias anatómicas externas devido a poluentes, e outros efeitos ambientais verificáveis a todos os níveis da cadeia alimentar (uma vez que ocupam vários níveis tróficos). A sua longevidade permite que sejam utilizados como bioindicadores para períodos de tempo relativamente extensos, além de obedecerem aos critérios de sensibilidade, reprodutibilidade e variabilidade, requeridos em todos os bioindicadores (Bochechas et al., 2007; Ayllón et al., 2012). A importância da ictiofauna deu origem ao desenvolvimento de várias ferramentas de avaliação do estado ecológico de rios, como índices multimétricos de integridade biótica (Ayllón et al., 2012). Estes mesmos autores referem também que os índices baseados em comunidades de peixes foram usados extensivamente, desde escalas espaciais locais, até escalas espaciais mais abrangentes, como foi o caso do European Fish Index (FAME, 2012). No entanto, e devido ao facto das comunidades piscícolas dos rios mediterrânicos partilharem problemas e características com as pertencentes a outros rios não europeus, torna difícil a utilização deste índice de forma não subjetiva. 1.3. Curvas de preferência da fauna piscícola O conhecimento dos bioindicadores piscícolas, e das informações que estes nos podem fornecer deverá ser antecedido pelo estudo das variáveis ambientais que os influenciam de algum modo, bem como os habitats preferenciais das espécies alvo. 8 Assim, e em função de parâmetros hidráulicos do habitat (como por exemplo a cobertura, o substrato, a velocidade e a profundidade), é possível definir curvas de preferência das espécies aquáticas escolhidas. Existem quatro tipos de curvas de preferência, segundo Martínez Capel (2011). As curvas de tipo I caraterizam-se pelo seu empirismo, uma vez que pressupõem o conhecimento prévio de especialistas relativamente à preferência das espécies para cada parâmetro de habitat. Nas curvas tipo II é realizada uma amostragem de forma estratificada e representativa de todos os tipos de habitats presentes no troço do rio analisado, para posterior verificação da seleção preferencial de habitat, através da razão entre o habitat disponível e o habitat utilizado. Já nas curvas tipo III, são utilizados apenas os dados relativos ao habitat disponível, relacionando a abundância das espécies e cada parâmetro hidráulico estudado, através do registo dos valores aquando da captura ou observação de cada espécime. Por último, as curvas de tipo IV, ou curvas condicionadas, são modelos obtidos por regressões lineares ou funções multivariadas, capazes de descrever a interação das populações biológicas com vários fatores, como os parâmetros hidráulicos. Os resultados obtidos através das curvas de preferência poderão ser úteis para distinguir os habitats das diferentes espécies existentes, assim como para o estudo dos valores ótimos de cada parâmetro escolhido, para cada espécie analisada. No entanto, requerem-se alguns cuidados de amostragem, como a sua realização nas diferentes fases do ciclo de vida das espécies escolhidas, e de tratamento, como a padronização dos dados em matrizes estandardizadas. Neste trabalho, além do estudo do Estado Ecológico do Rio Corgo, em várias das suas componentes, pretende-se conhecer os habitats preferenciais das espécies nativas alvo, nomeadamente o barbo (Luciobarbus bocagei) e a boga (Pseudochondrostoma duriense), de modo a ser possível favorecê-las no processo de gestão e possível reabilitação. 9 2. CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DO RIO CORGO 2.1. Enquadramento geográfico A bacia hidrográfica do Corgo é uma sub-bacia do Douro e apresenta uma área de cerca de 469,143 Km2 (INAG, 1999; 2001; Rodrigues et al., 2006) localiza-se no norte de Portugal, nomeadamente na região oro-atlântica (Botelho, 1999) (figuras 1, e 2). O rio Corgo tem a sua nascente na Serra da Padrela em Vila Pouca de Aguiar, a uma cota de 918m, e termina o seu percurso de 44 Km na Régua, à cota de 46,5m, onde conflui com o Rio Douro (INAG, 2001) (figura 2). Na foz, o rio tem um número de ordem máximo 3, segundo o método de Strahler (Strahler, 1957), tendo como principal afluente o Rio Cabril (INAG, 1999; 2001). Figura 1: Unidades Hidrográficas de planeamento da região de Trás-Os-Montes e Alto Douro (Rodrigues et al., 2006). 10 Figura 2: Bacia hidrográfica do Rio Corgo (Alencoão et al., 2006). 2.2. Área de estudo A área em estudo, compreendeu um troço de 27,5 Km ao longo do Rio Corgo, o qual teve início na cidade de Vila Real, na zona de Flores com as coordenadas 41°19’4.80"N 7°43'21.57"W, e terminou na Régua, nas coordenadas 41° 9'18.82"N 7°46'22.32"W. O Sítio Alvão/Marão, delimitado a este pelo Rio Corgo, está inserido na Rede Natura 2000. 2.3. Morfometria e relevo Segundo Sampaio (1995), o coeficiente de escoamento de 370,2 da bacia de drenagem do Rio Corgo traduz um relevo acentuado, devido à dualidade montanha/vale (Rodrigues et al., 2006). De facto, com um declive médio de 4,11%, a sua altura máxima é de 1315m e a sua altura média é de 600m, e portanto o leito do rio 11 desenvolve-se num vale encaixado, tendo um escoamento específico anual médio de 768 mm (INAG, 2001). A bacia tem um forma alongada, com uma orientação NNE-SSW partindo das linhas de cumeada da Serra da Padrela (Norte), Serra da Falperra e Serra da Prata (Nordeste), Serra de S. Domingos (Sudoeste) e Serra do Alvão (Noroeste) (Sampaio, 1995) e segue paralelamente à falha tectónica de Verín-Régua (Botelho, 1999). Esta falha tectónica provocou uma depressão devido à existência de um fosso tectónico e o abatimento de diversos blocos (grabens) (Rodrigues et al., 2006; Oliveira, 2010). 2.4. Clima Segundo Botelho (1999), o sistema orográfico constituído pelas Serras do Marão, Alvão, Gerês e Cabreira, forma uma barreira de 1200 a 1500 metros de altitude que impede a influência do clima atlântico na zona interior onde a bacia do Rio Corgo se insere. Assim, são propiciadas condições para as diferenças entre a região oriental e litoral, nomeadamente na flora constituinte de cada uma. Segundo Sampaio (1995), a bacia do Corgo abarca três áreas com diferentes características climatológicas. O sector superior da bacia assume o clima de Terra Fria de Montanha Sub-Atlântica, contrariamente ao sector inferior, com clima de Terra Quente Sub-Atlântica, sem esquecer ainda o sector intermédio, de clima de Terra de Transição Sub-Atlântica. De modo geral, existem nesta região dois períodos distintos, sendo que de Outubro a Maio são predominantes características de clima chuvoso e frio, e de Julho a Agosto predomina o clima quente e seco. Os meses de Junho e Setembro são variáveis, inserindo-se no clima chuvoso e quente (Alencoão et al., 2000). Segundo os mesmos autores, o regime fluvial segue o padrão de precipitação, com a presença de dois períodos hidrológicos distintos anuais, um de abundância nos meses de Inverno e outro de escassez nos meses de Verão. 2.5. Caracterização ecológica As vertentes do vale do Corgo apresentam predominância florestal, onde se encontram mais vincadamente o pinheiro-bravo (Pinus pinaster) e o eucalipto (Eucalyptus globulus), apesar da existência de matos e afloramento rochosos (Rodrigues et al., 2006). Segundo Sampaio (1995), nas orlas ribeirinhas existem também espécies 12 que se destacam, como o castanheiro (Castanea sativa), o amieiro (Alnus glutinosa), o salgueiro (Salix atrocinerea), o choupo (Populus ssp.), o carvalho roble (Quercus robur), a roseira (Rosa sp.) e o trevo de quatro folhas (Marsilea quadrifolia) (Ribeiro, 2000). 2.6. Geologia e solos A área de estudo está inserida no Maciço Hespérico, mais propriamente nos terrenos autóctones da unidade geotectónica da Zona Ibérica Central (Oliveira, 2010). O vale do Rio Corgo é granítico de fisionomia regular com afloramentos de grandes penedos ou conjuntos de pequenos blocos (Botelho, 1999). Estes granitos pertencem ao arco magmático de Monção-Vila Real-Torre de Moncorvo (Oliveira, 2010). Na parte Sul da bacia ocorrem formações datadas do período Câmbrico e Ordovícico, enquanto na parte Norte são mais comuns as rochas graníticas Hercínicas, interrompidas casualmente por algumas formações Ordovícicas. Na zona norte e oeste da bacia existe granito póstectónico em intrusões nos granitos sintectónicos (como se poderá ver na figura 3), rico em biotite. As rochas cristalinas estão cobertas por depósitos sedimentares do período Cenozóico, que são maioritariamente constituídos por argila, silte e areia com algum quartzo, quartzite, granito, xisto e corneana. Estima-se que a altura destes sedimentos na zona de Vila Real seja de 50m, consistindo maioritariamente em terraços aluviais, onde a argila e a areia intercalam com níveis conglomerados (Oliveira, 2010). O leito da linha de água tem fundo rochoso, e evidencia a presença de marmitas de gigante (Rodrigues et al., 2006). Figura 3: Perfil longitudinal do Rio Corgo com implantação da geologia (Alencoão et al., 2006). 13 Relativamente ao tipo de solos da Bacia do Corgo, como podemos verificar na figura 4, o tipo mais predominante é o de Cambissolo, que normalmente representa solo formado a partir de material sujeito a transporte reduzido. Os Fluvissolos ocorrem principalmente no vale agrícola de Telões, enquanto os Litossolos ocorrem na zona central-sul da Bacia, sendo formados ou modificados durante atividades antropogénicas de longa duração, e estando associados a formações graníticas ou xistosas, como é o caso da Formação da Desejosa, já na foz do rio. Figura 4: Tipo de solos da bacia do Corgo (Atlas do Ambiente (Agência Portuguesa do Ambiente, 2012a)). 2.7. Ocupação do solo Existem vários tipos de cultura ao longo do vale do Rio Corgo, sendo que se destacam maioritariamente os maiores aglomerados populacionais nas margens, bem como a produção agrícola, e a cultura silvo-pastoril que serve de suporte à produção bovina (Botelho, 1999). Através da figura 5 e tabela 1, podemos verificar que no ano 2000, os terrenos incultos e os terrenos agrícolas ocupavam de forma muito similar a maior parte da bacia do Rio Corgo. De notar também a ocupação do solo com vinha na parte sul da bacia, e o núcleo urbano bem evidenciado na zona central da mesma. 14 Figura 5: Ocupação do solo na Bacia do Corgo, no ano de 2000, através de Corine Land Cover 2006 (Caetano et al., 2009). Tabela 1: Ocupação na Bacia do Corgo, no ano 2000, de acordo com a figura 7. Classes de ocupação Nº Parcelas Soma das áreas (m2) Soma das áreas (ha) Ocupação (%) Agrícola 134 116653533,53 11665,4 24,8 Águas interiores 1 337378,08 33,7 0,1 Folhosas 10 6478535,47 647,9 1,4 Improdutivos 16 41333564,47 4133,4 8,8 Incultos 108 123411837,71 12341,2 26,3 Mistos 42 47819606,77 4782,0 10,2 Olival 3 1708868,65 170,9 0,4 Pastagem 9 4066854,22 406,7 0,9 Pomar 1 523616,62 52,4 0,1 Resinosas 48 47277033,40 4727,7 10,1 Urbano 17 9715124,40 971,5 2,1 Vinha 21 70219605,81 7022,0 15,0 TOTAL 410 469545559,14 46954,6 100,0 15 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1. Seleção dos locais de amostragem Os locais de amostragem foram selecionados de modo a serem representativos do troço do rio onde se inserem, para serem abarcados todos os microhabitats existentes, em proporção igual à realidade do ecossistema. Foram escolhidos, no entanto, um maior número de locais de amostragem na zona onde incide prioritariamente o Projeto Seiva Corgo (Parque Corgo), de modo a serem obtidos dados com maior relevância para o estudo desses efeitos. Foram também requeridos pontos a montante e a jusante do meio urbano envolvente deste Parque, de modo a ser possível analisar esta zona no contexto da evolução longitudinal ao longo do rio. Assim, e de acordo com as figuras seguintes, temos os locais RH1 e RH2 na zona de Flores, RH3 até RH8 no Parque Corgo (tabela 2 e figura 6), RH9 em Relvas, RH10 em Ermida, RH11 em Alvações do Corgo e RH12 na Régua (tabela 2 e figura 7). Tabela 2: Código dos locais de amostragem e respetivas coordenadas. Código do Local Nome do Local Coordenadas RH1 Flores 41°19'4.80"N 7°43'21.57"W RH2 Açude das Flores 41°18'53.60"N 7°43'35.54"W RH3 Timpeira (Parque Corgo) 41°18'41.71"N 7°43'41.55"W RH4 Moinhos (Parque Corgo) 41°18'31.06"N 7°43'41.36"W RH5 Piscinas 1 (Parque Corgo) 41°18'17.78"N 7°43'51.39"W RH6 Piscinas 2 (Parque Corgo) 41°18'21.03"N 7°44'5.64"W RH7 Teatro (Parque Corgo) 41°18'8.56"N 7°44'5.99"W RH8 Ponte Romana (Parque Corgo) 41°17'53.87"N 7°44'14.65"W RH9 Relvas 41°16'27.26"N 7°45'3.66"W RH10 Ermida 41°13'52.63"N 7°44'51.12"W RH11 Alvações do Corgo 41°11'28.23"N 7°45'35.41"W RH12 Régua 41° 9'33.09"N 7°46'13.34"W 16 Figura 6: Mapa da localização dos pontos RH1 até RH8 (Google Earth). Figura 7: Mapa da localização dos pontos RH9 até RH12 (Google Earth). 17 3.2. Caracterização físico química da água No caso dos parâmetros físico químicos, foram medidos in situ, através da utilização de sondas (figura 8), o pH, oxigénio dissolvido e temperatura, com o equipamento HACH HQ40d multi, e a condutividade, com o equipamento YSI Ecosense EC 300. Foram também recolhidas amostras de água para posterior análise em laboratório de CBO5 (realizada através do método Oxitop), sólidos suspensos totais (mg/L) (através de gravimetria), dureza total (mg/L) (através de cálculo combinado de Ca e Mg), fluoretos (mg/L) (através de electrometria), cloretos (mg/L) (através de titulimetria), nitratos e nitritos (mg/L) (através de espectrofotometria de absorção molecular), fosfatos (mg/L) (através de espectrofotometria UV-visível), sulfatos (mg/L) (através de gravimetria), magnésio (mg/L), cálcio (mg/L), sódio (mg/L) e potássio (mg/L) (através de espectrofotometria atómica de emissão). Todas estas análises foram realizadas apenas para os pontos RH1, RH4, RH8, RH9, RH10, RH11 e RH12. Os restantes não foram efetuados devido à proximidade com RH1, RH4 e RH8, não havendo fontes de perturbação que justificassem a sua análise. Figura 8: Medição de parâmetros físico-químicos in situ. 18 3.3. Caracterização hidromorfológica O RHS (River Habitat Survey) é uma metodologia, desenvolvida e testada pela Environmental Agency (Reino Unido), que permite avaliar hidromorfologicamente a qualidade e estado de conservação dos habitats fluviais, sendo esta classificação efetuada segundo dois índices: o HMS (Habitat Modification Score), que qualifica a artificialização a que o canal foi sujeito, estimando o grau de impacte das estruturas nos habitats, e o HQA (Habitat Quality Assessment), que estima, genericamente, a diversidade e riqueza de todo o sistema fluvial, e no qual as pontuações dos seus 9 subíndices são baseadas na relevância de determinadas características dos habitats para as comunidades biológicas (INAG, 2009a). Os dois índices foram calculados através do software RAPID 2.1 (CEH, 2012). Relativamente ao RHS, e de acordo com a metodologia utilizada por Raven et al. (2009b) e INAG (2009a), foi realizado um “varrimento” ao longo de 500 metros do comprimento do rio (“sweep-up”), nos quais foram observadas características e modificações do canal, e também em 10 transeptos em cada ponto/ troço (“spotchecks”) igualmente espaçados ao longo dos referidos 500 m. Foi também realizada a observação e registo de outras características como a forma do vale ou espécies exóticas, por exemplo. Relativamente ao índice HMS, as pontuações foram modificadas para classes (Habitat Modification Class – HMC), de acordo com Raven et al. (2009a), como demonstrado na tabela 3: Tabela 3: Modificação de Habitat Modification Score para Habitat Modification Class, segundo (Raven et al., 2009a) . HMC Descrição HMS Pontuação HMS 1 Pristina/semi-natural 0-16 2 Predominantemente não modificado 17-199 3 Claramente modificado 200-499 4 5 Modificação significativa Modificação severa 500-1399 1400+ Para analisar o estado relativo de perturbação do meio físico, foi utilizado o QBR (Qualitat del Bosc de Ribera), que avalia a qualidade dos ecótonos ripários, quantificando as alterações de natureza antropogénica incidentes sobre os troços da linha de água e sobre os habitats (Munné et al., 2003). De acordo com a metodologia 19 referida pelos autores, foi realizado ao longo de 50 metros, representativos do ponto de amostragem, sendo registada a existência de vegetação ripária, o tipo de comunidades ripícolas existentes, o tipo de margens e modificações nelas existentes, no próprio leito do rio, ou nos terrenos adjacentes ao curso de água. O QBR é classificado com pontuação de ≤25 (que representa degradação extrema, má qualidade) a ≥95 (que representa habitat ripário em condições naturais). No entanto, são posteriormente estabelecidas 5 classes, de 1 a 5, em que a classificação de 1 é considerada Excelente e a classificação de 5 é considerada Má. Para a caracterização do habitat disponível, foram realizados, em transeptos do canal (2 em cada ponto), observações e registos de velocidades de corrente, profundidade, tipo de substrato e cobertura, a cada metro da largura total do rio no transepto em questão (figura 9). Figura 9: Registo de velocidade de corrente, profundidade, tipo de substrato e cobertura, em cada transepto. 3.4. Caracterização biológica 3.4.1. Ictiofauna A amostragem e análise de fauna piscícola baseou-se no protocolo para a avaliação biológica da qualidade da água em sistemas fluviais segundo a DiretivaQuadro da Água (INAG, 2008a). 20 Relativamente à recolha de dados sobre a fauna piscícola, foi realizada na época de Abril a Julho, depois da época de migrações e desova, e de modo a não ser realizada em época de redução estival dos caudais nem após o seu forte aumento devido à pluviosidade. Para o efeito, foi utilizado equipamento de pesca elétrica que desencadeia uma corrente contínua (método que gera um campo elétrico, e que devido a uma reação denominada de galvanotaxia, desencadeia movimentos natatórios involuntários do peixe em direção ao ânodo, onde é recolhido (Cortes, 1995)), nomeadamente Electracatch International SAREL modelo WFC7-HV com gerador de corrente contínua de operação em margem, em troços representativos do curso de água, e pontualmente nos habitats em proporção representativa. Esta foi medida previamente, bem como a condutividade da água, de modo a adequar a voltagem e amperagem utilizadas. A representatividade dos troços foi um fator muito importante, na medida em que requereu a amostragem de jusante para montante, ocupando toda a largura do troço e cobrindo igual proporção dos microhabitats existentes, considerando vários troços do rio em estudo. Assim, foi seguido o método de igual esforço, de modo a serem passíveis de serem utilizadas as curvas de uso tipo 3 (Martínez Capel, 2011). Após a colheita dos peixes, procedeu-se à identificação e medição dos exemplares, bem como à identificação e registo do tipo de habitat (substrato, cobertura, velocidade e profundidade) onde os mesmos foram capturados, para posterior análise do uso do habitat disponível. 3.4.2. Macroinvertebrados bentónicos O protocolo de amostragem e análise de macroinvertebrados bentónicos, utilizado neste trabalho, foi o proposto no manual para a avaliação biológica da qualidade da água em sistemas fluviais segundo a Diretiva-Quadro da Água (INAG, 2008b). Desta forma, as recolhas de macroinvertebrados bentónicos foram realizadas durante a Primavera e Verão, tendo em atenção que não deveriam ser efetuadas sob a influência de enxurradas. Foram realizados 6 arrastos de 1 m com uma rede de mão de arrasto de armação metálica com 25 cm de largura e malha de 0,5 mm, em troços representativos do tipo de curso de água em questão, sendo a amostragem iniciada numa 21 unidade de erosão, e até uma distância de 25m para montante e para jusante, incluindo todos os tipos de habitats presentes (figura 10). Figura 10: Recolha de macroinvertebrados bentónicos. Na fase seguinte, procedeu-se à lavagem, triagem in vivo e posterior preservação em frascos com álcool a 70% devidamente identificados. De seguida, procedeu-se à identificação (até à Família, com exceção dos indivíduos pertencentes às Classes Oligochaeta e Aracnidae (Hydracarina) dos organismos recolhidos, com o auxílio de uma lupa binocular Nikon SMZ800 e chaves dicotómicas adequadas. Além de identificados, os indivíduos foram também contabilizados para posterior cálculo de índices (figuras 11 e 12). 22 Figura 11: Identificação com lupa binocular de macroinvertebrados bentónicos amostrados. Figura 12: Fotografia captada com lupa binocular Nikon SMZ 1500 com lente Nikon HR Plan Apo WD 54 e câmara Nikon Digital Sight DS-5M de um plecóptero (Perla sp.) 3.4.2.1. Índice IBMWP O índice IBMWP (Iberian Biological Monitoring Working Party) (transposto para a realidade ibérica por (Alba-Tercedor e Sánchez-Ortega, 1988)) consiste num conjunto de famílias de macroinvertebrados que, em caso de presença no local de 23 amostragem, são pontuados de 1 a 10 dependendo da sua tolerância à poluição, sendo que quanto maior a intolerância da família à poluição, maior é a sua pontuação (Armitage et al., 1983). O somatório das pontuações define a classe de qualidade para o local em questão, segundo a tabela que se segue: Tabela 4: Classes de qualidade definidas pelo IBMWP (adaptado de (Bochechas et al., 2007)). IBMWP Classe Qualidade da água <15 V Água fortemente contaminada 16-35 IV Água contaminada 36-60 III Água moderadamente contaminada 61-100 II Água ligeiramente contaminada > 100 I Água limpa ou não contaminada Depois de totalizadas as pontuações, o resultado final é dividido pelo número de famílias existentes para encontrar o valor de IASPT (Iberian Average Score per Taxon) (Bredenhand e Samways, 2009; Hassall et al., 2010).Um valor alto de IASPT caracteriza locais com elevada abundância de taxa intolerantes à poluição (Armitage et al., 1983; Bochechas et al., 2007). Este valor será utilizado no cálculo do índice IPtIN. 3.4.2.2. Índice IPtIN O Índice Português de Invertebrados do Norte (IPtIN) foi utilizado segundo o manual “Critérios para a classificação do Estado das massas de água superficiais – rios e albufeiras”, para o caso de Rios do Norte de Média/Grande Dimensão (INAG, 2009a). Este índice traduz o desvio da massa de água analisada, relativamente a uma do mesmo tipo em condições de referência. Assim, foi utilizada a seguinte fórmula de cálculo: IPtIN = Nº Taxa x 0,25 + EPT x 0,15 + Evenness x 0,1 + (IASPT – 2) x 0,3 + Log (Sel. ETD+1) x 0,2 Onde: • EPT - Nº de famílias pertencentes às ordens Ephemeroptera, Plecoptera, e Trichoptera; • Evenness - Ou índice de Pielou ou Equitabilidade, calculado pela fórmula: E = H/ln S (sendo H – diversidade de Shannon-Wiener, S – o número de taxa presentes e ln – logaritmo neperiano) 24 O índice Shannon-Wiener calcula-se pela expressão H = -∑ pi ln pi No qual: pi = ni/N i.e., o nº de indivíduos de cada táxon i (ni) dividido pelo nº total de indivíduos (N) presentes na amostra • IASPT - corresponde ao IBMWP dividido pelo nº de famílias incluídas no seu cálculo; • Log (Sel. ETD+1) - Log10 de 1 + soma das abundâncias de indivíduos pertencentes às famílias Heptageniidae, Ephemeridae, Brachycentridae, Goeridae,Odontoceridae, Limnephilidae, Polycentropodidae, Athericidae, Dixidae, Dolichopodidae, Empididae, Stratiomyidae; • Log (Sel. EPTCD) - Log10 de 1 + soma das abundâncias de indivíduos pertencentes às famílias Chloroperlidae, Nemouridae, Leuctridae, Leptophlebiidae, Ephemerellidae, Philopotamidae, Limnephilidae, Psychomyiidae, Sericostomatidae, Elmidae, Dryopidae, Athericidae. Como previsto em (INAG, 2009a), os resultados são apresentados em RQE (Rácios de Qualidade Ecológica), sendo este a razão entre o valor do índice obtido e a mediana dos valores do índice estabelecido para os locais de referência do mesmo tipo. O valor de RQE é então convertido numa classificação qualitativa, que situa (no caso de Rios do Norte de Média/Grande Dimensão) o estado “excelente” nos valores de EQR acima de 0,88; estado “bom” acima de 0,66; estado “razoável” acima de 0,44; estado “medíocre” acima de 0,22; e estado “mau” abaixo de 0,22 (INAG, 2009a). Estes limites dizem respeito à tipologia Rios do Norte de Média-Grande Dimensão, onde se insere o Rio Corgo. 3.5. Tratamento de dados 3.5.1. Análise do Estado Ecológico Para a avaliação do Estado Ecológico dos locais de amostragem, procedeu-se ao cálculo de índices apropriados para cada grupo de estudo. No caso dos macroinvertebrados bentónicos foi utilizado o Índice Português de Invertebrados do Norte (IPtIN). Para a classificação da qualidade ecológica do rio, apenas este será vinculativo, uma vez que os índices desenvolvidos para a fauna piscícola não tinham na altura da amostragem sido sujeitos ainda a intercalibração (INAG, 2009a), embora a informação desta população seja integrada num sistema multimétrico que complementa a informação das comunidades bentónicas. 25 Estes dados foram ainda cruzados com os relativos aos parâmetros físicoquímicos da água, caracterização hidromorfológica e caracterização do meio físico marginal. No caso dos parâmetros físico-químicos, foram utilizados os limiares máximos para o “Bom Estado Ecológico” apresentados na tabela 4, respeitantes ao tipo de rios onde se insere o Rio Corgo. Tabela 5: Limiares máximos para os parâmetros físico-químicos gerais para o estabelecimento do Bom Estado Ecológico em Rios. (1) - 80% das amostras se a frequência for mensal ou superior; (2) - Média Anual; (*)- Os limites indicados poderão ser ultrapassados caso ocorram naturalmente. Adaptado de (INAG, 2009a). Limite para o Bom Estado Parâmetros Agrupamento Norte Tipos: M, N1 ≤ 100km2, N1 ≥ 100km2, N2, N3, N4 Oxigénio Dissolvido (1) ≥ 5 mg O2/L Taxa de Saturação em Oxigénio (1) Entre 60% e 120% Carência Bioquímica de Oxigénio (CBO5) (1) ≤ 6 mg O2/L pH(1) Entre 6 e 9 * Azoto Amoniacal (1) ≤ 1 mg NH4/L Nitratos (2) ≤ 25 mg NO3/L Fósforo Total (2) ≤ 0,10 mg P/L Para a classificação do Estado Ecológico final, tendo em conta que não foram determinados os poluentes específicos e a totalidade dos elementos de qualidade biológica requeridos, foram utilizados os diagramas presentes no manual do Instituto da Água (figuras 13 e 14), que se regem pelo princípio “one out, all out” proposto na Diretiva-Quadro da Água. Este princípio determina a classificação do Estado Ecológico como sendo correspondente à subclassificação com menor pontuação. 26 Figura 13: Esquema do sistema de classificação no âmbito da Diretiva Quadro da Água (INAG, 2009a). Os valores estimados para os elementos biológicos de qualidade correspondem às condições de referência? As condições físicoquímicas correspondem ao estado excelente? Sim Sim As condições hidromorfológicas correspondem ao estado excelente? Sim Classificado como ESTADO EXCELENTE Não Não Os valores estimados para os elementos biológicos de qualidade desviam-se apenas ligeiramente dos valores das condições de referência? Sim As condições físico-químicas asseguram o funcionamento dos ecossistemas e estão de acordo com as normas ultimadas para os poluentes específicos? Não Classificado como BOM ESTADO Não Sim Classificar na base do desvio biológico das condições de referência Sim O desvio é moderado? Classificado como ESTADO RAZOÁVEL Maior Sim O desvio é elevado? Classificado como ESTADO MEDÍOCRE Maior Classificado como ESTADO MAU Figura 14: Relação entre os diferentes elementos de qualidade, que interferem na classificação do Estado Ecológico de acordo com as definições normativas da do anexo V, item 1.2 da DQA (adaptado de INAG (2009a)). 27 3.5.2. Determinação das curvas de preferência de espécies piscícolas alvo Para a determinação do uso preferencial do habitat pelas espécies piscícolas alvo, foi utilizado o software STATISTICA v.10 (Statsoft, 2012). Para tal, os dados foram convertidos em matrizes de frequências (valores posteriormente estandardizados), utilizados para calcular as curvas de uso, escolhendo a de melhor adaptação à realidade, de acordo com funções logarítmicas, ou polinomiais quadráticas, cúbicas, de ordem quarta ou de quinta ordem. As curvas de preferência utilizadas foram as de categoria 3 segundo Martínez Capel (2011), nas quais a amostragem seguiu o método de igual esforço, ou seja, cobrindo igual proporção dos microhabitats existentes, e considerando vários troços do rio em estudo. Paralelamente, foram obtidos os parâmetros hidromorfológicos (velocidade, profundidade, substrato e cobertura) no local de captura de cada espécime. Segundo o autor, reduz-se deste modo o erro produzido pela disponibilidade do habitat sobre a seleção do mesmo pelas espécies, sendo o mais recomendado em rios ibéricos. Para a realização das curvas de preferência tipo 3, os parâmetros ambientais foram registados e agrupados por códigos (no caso dos parâmetros cobertura e substrato) ou por classes (no caso dos parâmetros velocidade e profundidade), de acordo com as tabelas seguintes: Tabela 6: Descrição da cobertura e código utilizado nos registos. Código Descrição da cobertura 1 Sem cobertura 2 Objetos com diâmetro <15 cm 3 Objetos com diâmetro> 15 cm e <30 cm 4 Objetos com diâmetro> 30cm 5 Vegetação ripícola saliente (< 1,5m - pendente sobre a superfície da água) 6 Raízes, troncos submersos, margens escavadas 7 Objetos com diâmetro <15cm e vegetação ripícola saliente 8 Objetos com diâmetro <15cm e raízes ou margens escavadas 9 Objetos com diâmetro> 15 cm e < 30cm e vegetação ripícola saliente 10 Objetos com diâmetro> 30cm e vegetação ripícola saliente 11 Vegetação aquática submersa 28 Tabela 7: Descrição do substrato e código utilizado nos registos. Código Descrição do substrato 1 Materiais finos (argila e silte)> 0,062 mm 2 Areia (0,062 - 2,0 mm) 3 Seixo pequeno (0,2 - 4,0 cm) 4 Seixo grosseiro (4,0 - 7,5 cm) 5 Calhau pequeno (7,5 - 15,0 cm) 6 Calhau médio (15,0 - 22,5 cm) 7 Calhau grande (22,5 - 60,0 cm) 8 Blocos (=> 60 cm) 9 Leito rochoso 3.5.3. Tabela 8: Classes de velocidade e profundidade utilizadas nos registos. Profundidade Classes (cm) 0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100 101-110 111-120 Velocidade Classes (m/s) 0-0,2 0,2-0,4 0,4-0,6 0,6-0,8 0,8-1,0 1,0-1,2 Análise multivariada no estudo ecológico das comunidades A análise multivariada permite uma observação integrada das relações entre a abundância das espécies presentes e os múltiplos fatores que as influenciam. Os métodos de análise multivariada podem ser divididos em métodos de ordenação e métodos de classificação (Sampaio, 1995; Silva, 2010). No primeiro caso, os objetos/espécies são posicionados ao longo dum reduzido nº de eixos, representando estes a conversão dum espaço multidimensional num reduzido nº de dimensões facilmente interpretáveis. Assim, por ex. os eixos representam gradientes ambientais, ao longo dos quais é possível caracterizar ecologicamente as espécies; paralelamente, a distância entre objetos ou locais reflete uma proximidade relativa em termos ecológicos. No caso da classificação, é pretendido que se formem agrupamentos naturais nas amostras, refletindo a similaridade de amostras que estão dentro do mesmo grupo (Sampaio, 1995). Neste trabalho utilizámos o método da ordenação. Para a análise multivariada foi utilizado o software PRIMER & PERMANOVA (Anderson et al., 2008) para a obtenção da Ordenação em Coordenadas Principais (PCO), a qual se baseia na obtenção prévia duma matriz de similaridade, usando-se o coeficiente de similaridade de Bray-Curtis após a logaritmização dos dados. O mesmo software permitiu ainda a obtenção da Análise de Redundância (dbRDA), uma técnica de análise canónica que permite cruzar e ajustar dois tipos de matrizes, ambientais com biológicas, permitindo também reduzir a variação um reduzido nº de eixos. A package STATISTICA v.10 (Statsoft, 2012) foi usada por sua vez para a obtenção das Regressões Parciais (PLS), um processo de regressões múltiplas, mas muito mais 29 flexível, por ser independente do tipo de distribuição dos dados e que permitiu ver os fatores físicos que mais influenciam as populações de peixes selecionadas. 3.5.4. Medidas de requalificação para os troços degradados Após a análise de toda a caracterização do troço urbano do rio, os dados obtidos foram introduzidos no software STREAMES (Riera et al., 2002), com o objetivo de identificar as pressões antropogénicas mais significativas e propor medidas de requalificação para as zonas com habitats mais degradados ou em perigo de degradação. O programa STREAMES é um sistema ambiental de apoio à decisão, ou seja, uma aplicação que facilita os processos de tomada de decisões na gestão de rios, designadamente dos processos de requalificação, através da integração de dados obtidos de forma técnica e informação empírica. Assim, este programa pode ser utilizado para inferir acerca do estado de qualidade de um troço de uma linha de água, relativamente a características funcionais do mesmo, diagnosticar possíveis problemas que afetem um determinado troço do sistema lótico, bem como a sua magnitude, sugerir potenciais causas destes problemas, e ainda propor medidas de gestão e reabilitação para cada problema encontrado. 30 4. RESULTADOS 4.1. Caracterização físico-química da água As amostras recolhidas em Junho e Setembro de 2012 revelaram valores similares relativos aos parâmetros físicos e químicos analisados segundo os requerimentos da Diretiva-Quadro da Água. Como podemos verificar nas tabelas 9 e 10, os valores, na sua maioria, encontram-se dentro dos limites para o Bom Estado, referidos anteriormente. Tabela 9: Parâmetros físico-químicos obtidos a partir das amostras recolhidas em Junho de 2012. Local de amostragem RH1 O2 Dissolvido (mg/l) 8.29 1ª Amostragem % O2 BOD PH NH4 Saturação 90.7 2 6.69 0.12 Fósforo Total (Exp. P) <0.05 (L.Q) <10 (L.Q.) Nitratos RH4 8.75 93.6 3 6.46 0.04 <0.05 (L.Q) <10 (L.Q.) RH8 8.66 93 0 6.06 0.03 <0.05 (L.Q) <10 (L.Q.) RH9 8.53 93.5 0 7.13 0.06 <0.05 (L.Q) 28 RH10 9.02 99 1 7.3 0.55 <0.05 (L.Q) <10 (L.Q.) RH11 9.14 103.4 1 7.84 0.08 <0.05 (L.Q) <10 (L.Q.) RH12 8.95 98.2 1 7.43 0.11 <0.05 (L.Q) <10 (L.Q.) Tabela 10: Parâmetros físico-químicos obtidos a partir das amostras recolhidas em Setembro de 2012. 2ª Amostragem % O2 BOD PH NH4 Fósforo Total (Exp. P) Saturação 88.2 3 6.41 0.1 0.06 Local de amostragem RH1 O2 Dissolvido (mg/l) 8.03 RH4 8.28 90.8 3 6.43 0.09 0.07 <10 (L.Q.) RH8 8.05 94 4 6.49 0.13 0.05 <10 (L.Q.) RH9 9.6 102.9 4 7.58 0.12 0.18 <10 (L.Q.) RH10 9.83 110.7 5 7.21 0.12 0.17 19 RH11 9.59 104.5 2 7.28 0.21 0.27 23 RH12 9.24 100.4 4 7.21 0.16 0.14 19 Nitratos <10 (L.Q.) Na tabela 9, relativa à primeira amostragem, apenas um valor de nitratos, nomeadamente no ponto RH9, se encontra acima dos limites máximos. Já na tabela 10, relativa à segunda amostragem, são visíveis problemas nos valores de fósforo, nos quais quatro dos locais de amostragem analisados (RH9, RH10, RH11 e RH12) exibem valores acima dos limites requeridos para o Bom Estado. Assim, e de acordo com estes resultados, foi possível estabelecer a qualidade físico química, para os diferentes locais (admitindo-se que os locais entre dois pontos 31 com boa qualidade físico-química, apresentam também boa qualidade) e datas de amostragem (tabela 11). Tabela 11: Classificação da qualidade físico-química efetuada segundo a DQA para este tipo de massas de água, nos diferentes locais e nos dois períodos de amostragem. Local Qualidade físico-química 1ª Amostragem 2ª Amostragem RH1 Bom Bom RH2 Bom Bom RH3 Bom Bom RH4 Bom Bom RH5 Bom Bom RH6 Bom Bom RH7 Bom Bom RH8 Bom Bom RH9 Mau Mau RH10 Bom Mau RH11 Bom Mau RH12 Bom Mau 4.2. Caracterização hidromorfológica Os resultados dos índices HQA, HMS e QBR estão apresentados na tabela 12. Segundo a Diretiva-Quadro da Água, para o HQA, o limite inferior para a classe Excelente (cor azul) é a pontuação 46, para os Rios do Norte de Média-Grande Dimensão, grupo onde se insere o Rio Corgo. Abaixo dessa pontuação a classificação é de Bom ou inferior (cor verde). Com 0 (zero) registos nulos ou não visíveis, o nível de confiança é elevado (INAG, 2009a). 32 Tabela 12: Classificação da qualidade hidromorfológica, nos diferentes locais de amostragem, tendo em consideração três índices (sendo dois derivados do RHS). Local HQA (RHS) HMC (RHS) QBR RH1 52 5 3 RH2 65 5 3 RH3 52 4 1 RH4 50 4 2 RH5 61 5 3 RH6 47 5 1 RH7 41 5 1 RH8 45 5 1 RH9 65 2 2 RH10 58 4 2 RH11 57 4 3 RH12 51 4 1 4.3. Caracterização biológica (Índice IPtIN) Relativamente ao índice IPtIN, os resultados obtidos (tabela 13) nos diferentes pontos e datas de amostragem são bastante diferentes, sendo que apenas os pontos RH6, RH10 e RH11 mantiveram a sua classificação nas duas recolhas efetuadas. Para a segunda amostragem, relativamente à primeira, o ponto RH1, RH3 e RH9 melhoraram a sua classificação de qualidade. O maior decréscimo de qualidade foi verificado no ponto RH8. 33 Tabela 13: Classificação da qualidade biológica segundo o índice IPtIN, nos diferentes locais de amostragem, tendo em conta o tipo de massas de água. Local IPtIN (Invertebrados) 1ª Amostragem 2ª Amostragem RH1 Bom Excelente RH2 Bom Razoável RH3 Bom Excelente RH4 Bom Razoável RH5 Bom Razoável RH6 Razoável Razoável RH7 Excelente Bom RH8 Excelente Razoável RH9 Medíocre Bom RH10 Bom Bom RH11 Razoável Razoável RH12 Razoável Medíocre 4.4. Caracterização do estado ecológico do rio Corgo Após a conjugação dos resultados anteriormente descritos e da aplicação do princípio “one out, all out”, como descrito e requerido pela Diretiva-Quadro da Água, foi possível então determinar o Estado Ecológico final (tendo em conta que não foram determinados os poluentes específicos e a totalidade dos elementos de qualidade biológica requeridos), em cada um dos pontos de amostragem do Rio Corgo. Estes resultados estão apresentados na tabela 14. 34 Tabela 14: Estado Ecológico em cada ponto de amostragem do Rio Corgo, através da integração das tabelas antecedentes. Local RH1 RH2 RH3 RH4 RH5 RH6 RH7 RH8 RH9 RH10 RH11 RH12 Estado Ecológico Bom Bom Bom Bom Bom Bom Bom Bom Razoável Razoável Razoável Razoável Como podemos verificar, em todos os pontos de amostragem da zona mais a montante e da zona inclusa no centro urbano, foi constatado o Estado Ecológico “Bom”, enquanto nos pontos de amostragem localizados a jusante da cidade, o Estado Ecológico encontrado foi “Razoável” devendo-se fundamentalmente à diminuição da qualidade química e físico-química da água. 4.5. Uso do habitat das espécies piscícolas alvo Os resultados obtidos, por espécie-alvo e parâmetro, estão apresentados nas figuras seguintes, que representam os dados em curvas polinomiais quadráticas. 35 A B Figura 15: Curvas de preferência tipo 3 para o barbo (Luciobarbus bocagei). No gráfico A está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Cobertura, e no gráfico B está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Substrato. Os intervalos de confiança (representados pelas linhas a tracejado) referem-se a um P de 0,95. O quadro inferior de cada gráfico apresenta a significância, em termos comparativos, para uma regressão linear. Como podemos verificar na figura 15A, o barbo dá preferência a habitats onde existam coberturas do tipo 4, ou seja, objetos com diâmetro superior a 30 cm, embora a cobertura do tipo 5 (Vegetação ripícola saliente (< 1,5m - pendente sobre a superfície da água)) também tenha um valor notório de preferência. No caso do substrato, na figura 15B, destaca-se o tipo 9, leito rochoso, e também o tipo 6, calhau médio (15,0 - 22,5 cm). Podemos inferir que o barbo demonstra assim preferência por granulometrias superiores de substrato, em detrimento de zonas com maior sedimentação. 36 C D Figura 16: Curvas de preferência tipo 3 para o barbo (Luciobarbus bocagei). No gráfico C está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Profundidade, e no gráfico D está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Velocidade. Os intervalos de confiança (representados pelas linhas a tracejado) referem-se a um P de 0,95. O quadro inferior de cada gráfico apresenta a significância, em termos comparativos, para uma regressão linear. No que toca à profundidade, como podemos verificar na figura 16A, o barbo demonstra duas preferências mais acentuadas, entre os 21 e os 30 cm, e entre os 41 e 50 cm, decrescendo a sua abundância com profundidades superiores 60 cm. No parâmetro velocidade, demonstrado na figura 16B, é notória a preferência por velocidades mais baixas, nomeadamente entre os 0 e os 0,2 m/s, valor a partir do qual a espécie decresce em abundância. 37 E F Figura 17: Curvas de preferência tipo 3 para a boga (Pseudochondrostoma duriense). No gráfico E está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Cobertura, e no gráfico F está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Substrato. Os intervalos de confiança (representados pelas linhas a tracejado) referem-se a um P de 0,95. O quadro inferior de cada gráfico apresenta a significância, em termos comparativos, para uma regressão linear. No caso da boga, existe uma preferência notória por coberturas do tipo 4, visível na figura 17A (objetos com diâmetro superior a 30 cm), como no caso do barbo, embora nos restantes tipos de cobertura a abundância relacionada seja bastante similar. Já no parâmetro substrato, figura 17B, é apresentada uma preferência maioritária pelo tipo 9 38 (leito rochoso), mas também pelo tipo 2 (areia:0,062 - 2,0 mm), ou seja, por granulometrias bastante díspares. G H Figura 18: Curvas de preferência tipo 3 para a boga (Pseudochondrostoma duriense). No gráfico G está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Profundidade, e no gráfico H está representada a curva polinomial de 2º grau relativa ao parâmetro Velocidade. Os intervalos de confiança (representados pelas linhas a tracejado) referem-se a um P de 0,95. O quadro inferior de cada gráfico apresenta a significância, em termos comparativos, para uma regressão linear. Relativamente à profundidade, na figura 18A, a boga demonstra preferência por habitats com 41 a 50 cm, embora a abundância relacionada com profundidades entre os 11 e os 60 cm seja bastante similar, e distinta dos valores relativos às restantes classes de profundidade. 39 No caso da velocidade, como é visível na figura 18B, é notória a preferência por baixas velocidades, nomeadamente entre os 0 e os 0,1 m/s, decrescendo progressivamente à medida que aumenta a classe de velocidade analisada. 4.6. As Análise da distribuição espacial das comunidades biológicas análises de Coordenadas Principais (PCO) realizadas para os macroinvertebrados (figura 19), demonstram que salvo o caso das famílias Atyidae, Physidae, e Platycnemididae, não é notória uma separação relevante entre as famílias, de acordo com os locais de amostragem. Já as análises realizadas para a ictiofauna, representadas pela figura 20, apontam para uma aparente preferência de espécies exóticas nos trechos mais a jusante, como o RH11 e RH12. Exemplos deste facto são as espécies perca (Lepomis globosus) e lúcioperca (Sander lucioperca), na ictiofauna. Porém, a espécie piscícola góbio (Gobio gobio), contraria este aspeto, revelando maior tendência para os pontos mais a montante, como o RH1 e RH2. De um modo geral, para a ictiofauna, salvo o caso da truta, como nativa, e da lúcioperca e perca, como exóticas, as espécies nativas e exóticas não evidenciam uma separação nos pontos de amostragem do rio, utilizando portanto, o mesmo tipo de habitats. De referir ainda, que no caso dos macroinvertebrados os dois primeiros eixos da ordenação explicam 49,7% da distribuição espacial das famílias, enquanto no caso das espécies de ictiofauna, esta percentagem é de 68,2%, querendo isto dizer que esta comunidade é melhor explicada por esta técnica. 40 Figura 19: Análise de Coordenadas Principais (PCO) para a comunidade de macroinvertebrados bentónicos, tendo sido utilizados os dois primeiros eixos da ordenação, e uma transformação dos dados do tipo Log (X+1) com o coeficiente de similaridade Bray Curtis. Em cada eixo está representada a % de absorvância da variância. Como podemos verificar, existe um agrupamento entre os pontos mais a jusante, nomeadamente RH11 e RH12. Relacionadas com estes pontos estão as famílias Baetidae, Atyidae, Platycnemididae e Physidae. A primeira tem uma distribuição muito ampla, mas as restantes três famílias de crustáceos, odonatas e gastrópodes, respetivamente, são típicos de troços de jusante, com menores velocidades de corrente. 41 Figura 20: Análise de Coordenadas Principais (PCO) para a comunidade de ictiofauna, tendo sido utilizados os dois primeiros eixos da ordenação, e uma transformação do tipo raíz quadrada, com o coeficiente de similaridade Bray Curtis. Em cada eixo está representada a % de absorvância da variância. No caso da ictiofauna, fica demonstrada uma preferência da truta por locais mais a montante, com maiores velocidades de corrente, ao invés do caso da lúcioperca e da perca, que evidenciam preferência por troços mais a jusante como o RH11 e RH12, com menores velocidades de corrente. 4.7. Relação entre os parâmetros populacionais e os descritores ambientais Na análise da relação entre os parâmetros biológicos e ambientais, podemos notar de imediato, através das figuras 21 e 22, que, no caso dos macroinvertebrados, a influência dos descritores ambientais nos dois primeiros eixos de ordenação é de 50,7%, ao passo que no caso da ictiofauna esta influência é superior traduzindo-se em 68,4%, o que indica que as mesmas variáveis ambientais têm um maior grau de predição destas populações quando comparadas com as bentónicas. Além disso, e segundo a figura 21, podemos inferir que o fator que mais afeta a composição populacional de macroinvertebrados é o BFEA_Score, ou seja, a subpontuação de HQA relativa às características das margens, como o estado de erosão ou estabilização dos taludes, a presença de bermas naturais, e a presença ou ausência de vegetação. 42 No caso da ictiofauna, como podemos verificar através da figura 22, os fatores mais importantes a considerar são as pontuações totais de HQA e QBR, ou seja a qualidade do habitat e a qualidade das galerias ribeirinhas. Podemos também inferir que os parâmetros relativos à qualidade da água não demonstraram importância relevante na composição populacional quer dos macroinvertebrados, quer da ictiofauna. Figura 21: Análise de Redundância (dbRDA) para a comunidade de macroinvertebrados bentónicos relativamente aos fatores ambientais. Foram utilizados os dois primeiros eixos da ordenação, e uma transformação dos dados por Log (X+1), com o coeficiente de similaridade Bray Curtis. Em cada eixo está representada a % de absorvância da variância. 43 Figura 22: Análise de Redundância (dbRDA) para a comunidade de ictiofauna relativamente aos fatores ambientais. Foram utilizados os dois primeiros eixos da ordenação, e uma transformação dos dados por raíz quadrada, com o coeficiente de similaridade Bray Curtis. Em cada eixo está representada a % de absorvância da variância. No que toca às análises de Regressões Parciais (PLS), foram obtidas diferenças significativas para as duas espécies-alvo. De facto, no caso do barbo, como podemos verificar na tabela 15, a componente com maior influência na sua abundância é a velocidade. Já no caso da boga, visível na tabela 16, a sua abundância está relacionada com a velocidade, profundidade e cobertura de forma similar, em detrimento do parâmetro substrato. Estes resultados são também comprovados através da análise gráfica de superfícies em 3D realizada, e exposta nas figuras 23 a 26. Tabela 15: Análise de Regressões Parciais (PLS) para a espécie barbo (Luciobarbus bocagei), de acordo com os dois primeiros eixos da ordenação. É representada em cada componente (eixo), o valor da influência de cada parâmetro na abundância da espécie. Profundidade Velocidade Substrato Cobertura Comp 1 -0,333725 0,660064 0,401059 -0,544656 Comp 2 0,399895 0,359678 -0,804712 -0,277474 44 Figura 23: Análise de superfície em 3D, para a averiguar a correspondência entre a abundância do barbo com os parâmetros de velocidade e profundidade dos habitats. A profundidade está representada em cm, a velocidade em m/s e a abundância em número de espécimes. Figura 24: Análise de superfície em 3D para averiguar a correspondência entre o barbo e com os parâmetros de substrato e cobertura dos habitats. A abundância está representada em número de espécimes. 45 Tabela 16: Análise de Regressões Parciais (PLS) para a espécie boga (Pseudochondrostoma duriense), de acordo com os dois primeiros eixos da ordenação (Componentes). É representada em cada componente o valor da influência de cada parâmetro na abundância da espécie. Profundidade Velocidade Substrato Cobertura Comp 1 -0,582251 -0,603824 -0,593977 -0,165314 Comp 2 -0,386740 0,053260 0,928202 -0,344968 Figura 25: Análise de superfície em 3D, para averiguar a correspondência entre a boga e os parâmetros de velocidade e profundidade dos habitats. A profundidade está representada em cm, a velocidade em m/s e a abundância em número de espécimes. 46 Figura 26: Análise de superfície em 3D para averiguar a correspondência entre a boga e parâmetros de substrato e cobertura dos habitats. A abundância está representada em número de espécimes. 4.8. Medidas de requalificação para os troços degradados Após a análise dos dados, procedeu-se ao diagnóstico do Rio Corgo, com o objetivo de propor medidas de requalificação e reabilitação deste ecossistema. Numa primeira fase, é proposta uma limpeza geral das margens e linha de água, de modo a serem retirados detritos acumulados ao longo de toda a linha de água, mas em maior quantidade no troço urbano da mesma. Estes detritos são constituídos não só por sacos de lixo deliberadamente deixados nas margens ou mesmo no leito do rio, mas também por estruturas metálicas e de betão deixadas após a construção de algumas edificações, como por exemplo a urbanização sita na margem direita do rio, no ponto RH3. De notar que, para uma melhor qualidade da água, a situação ideal seria também controlar os efluentes de coletores urbanos que desaguam no rio, ao longo de toda a sua extensão e maioritariamente no troço urbano. Numa segunda fase, são propostas algumas medidas, em concordância com o programa STREAMES, e numa perspetiva de custo/benefício, transpostas na tabela 17. 47 Tabela 17: Diagnóstico ambiental e medidas de requalificação propostas para cada ponto de amostragem. Ponto de Amostragem Diagnóstico Medida proposta RH1 Eutrofização na zona anterior ao açude. Eliminação do açude (ideal) ou construção de passagens para peixes. RH2 Eutrofização na zona anterior ao açude. Eliminação do açude (ideal) ou construção de passagens para peixes. RH3 Erosão da margem esquerda. Correção da inclinação do talude (1:1), utilização de técnicas de engenharia natural para consolidar a margem e posterior revegetação com espécies autóctones (freixo, amieiros). RH4 Eutrofização na zona anterior ao açude. Eliminação do açude (ideal) ou construção de passagens para peixes. RH5 Eutrofização junto à margem esquerda, falha na continuidade do fluxo do rio. Eliminação de placa de cimento situada no leito do rio, debaixo da ponte e reposição do substrato natural do leito. RH6 Eutrofização, e consequentemente degradação da qualidade da água. Vegetação inexistente na margem esquerda. Eliminação do açude (ideal) ou construção de passagens para peixes. Construção de talude inclinado (2:1) com enrocamento e revegetação com salgueiros após a prévia utilização de técnicas de engenharia natural para consolidar a margem RH7 ___________________ ___________________ RH8 Eutrofização evidenciada existência de águas paradas e turvas, e acumulação de detritos na margem direita. Limpeza da vegetação na zona de acumulação de detritos. RH9 Eutrofização evidenciada por águas paradas e turvas, bem como valores elevados de NH4 e NO3. Análises e controlos mais frequentes dos efluentes da ETAR. RH10 Valores elevados de NH4, possivelmente devidos à eutrofização. Revegetação da margem esquerda. Avaliação do funcionamento da ETAR RH11 Valores elevados de NH4, possivelmente devidos à eutrofização. Revegetação da margem direita. Controle dos efluentes da Adega Cooperativa de Sta. Marta de Penaguião e avaliação do funcionamento da ETAR desta povoação. RH12 Valores elevados de NH4, possivelmente devidos à eutrofização. Revegetação da margem esquerda. Controle dos efluentes da Adega Cooperativa de Sta. Marta de Penaguião e avaliação do funcionamento da ETAR desta povoação. 48 Numa fase posterior, propõe-se que sejam implementados programas de educação ambiental de modo a envolver a população no trabalho realizado e promover a sua proteção e valorização (ações entretanto já iniciadas no âmbito do Projeto Seiva Corgo). De igual modo, programas de educação ambiental incluindo planos de gestão de nutrientes (para minimizar os efeitos de fertilizantes e pesticidas) direcionados para agricultores seriam especialmente importantes nos pontos afetados por agricultura intensiva. De notar que os planos de ordenamento do território constituem também um fator importante, uma vez que o ideal seria que as edificações permanecessem, tanto quanto possível, longe das margens e leito de cheia, prevenindo assim futuras pressões antropogénicas no leito e vegetação ripária. 49 5. ANÁLISE DE RESULTADOS E DISCUSSÃO 5.1. Caracterização físico-química da água A qualidade físico-química da água, nos vários pontos de amostragem e segundo os parâmetros requeridos pela Diretiva-Quadro da Água, ficou demonstrada como sendo de “Bom Estado” na maioria dos pontos, excetuando alguns valores a partir do ponto RH9. Na primeira amostragem, o parâmetro fora dos valores limite, (os nitratos) ocorreu apenas no ponto RH9, enquanto na 2ª amostragem, os fosfatos exibiram valores mais elevados que o desejável desde o ponto RH9 até ao ponto RH12, impondo a classificação de “Mau Estado” físico-químico nestas duas situações. Os valores elevados de fosfato a partir do ponto RH9 na 2ª amostragem poderão ser explicados pela existência de uma ETAR em Relvas (Estação de Tratamento de Água Residuais de Parada de Cunhos) (RH9), com funcionamento duvidoso, e esgotos domésticos que por falta de saneamento básico são lançados diretamente no rio. São também responsáveis por esta situação os efluentes de origem agrícola (como os agrotóxicos (adubos e fertilizantes), e inseticidas usados nas lavouras), subjacentes ao uso do solo (como em situações similares reportadas por Fernandes (2009) e Ayllón et al. (2012)) dos pontos de amostragem a jusante, que devido a altas temperaturas e diminuição de caudal, verificados durante o Verão, condensaram maiores valores de fósforo por menor efeito de diluição existente no rio. Do mesmo modo, o valor elevado de nitratos no ponto RH9 na 1ª amostragem, sugere uma fonte de contaminação associada à ETAR situada na zona. No entanto, e segundo Cortes et al. (2002) poderá ser falacioso relacionar os efeitos do uso do solo junto às margens do rio com os níveis de nitratos e fosfatos na água, ao invés de correlacionar estes níveis com o uso do solo integrado da bacia. De notar ainda que, como refere Suren (2005), o uso do solo está intimamente relacionado com o transporte de sedimentos para o rio, que por sua vez, influencia a abundância de taxa existente no ecossistema. Os valores de oxigénio dissolvido foram mais elevados a jusante do que nos pontos a montante, contrariamente ao reportado no Rio Sabor por Silva (2010). De facto, seria de esperar maiores valores de oxigénio dissolvido em zonas com correntes mais fortes, o que acontece tipicamente em zonas de montante. No entanto, foram obtidas maiores velocidades médias nas zonas a jusante. Esta situação pode dever-se à 50 existência de vários açudes que limitam a velocidade e o caudal nos pontos de amostragem incluídos no centro urbano, ou seja, mais a montante. O valor de pH, de modo geral, aumentou de montante para jusante. Tal facto poderá ser devido à composição das rochas do leito ao longo do rio, uma vez que o pH mais baixo é coincidente com formações graníticas, que no caso do Rio Corgo, se vão tornando menos frequentes de montante para jusante. Como referido no capítulo “Geologia e solos”, a jusante da cidade de Vila Real, a existência de granitos sintectónicos e póstectónicos no perfil longitudinal do Rio Corgo dá lugar a formações constituídas por rochas metamórficas (formações da Ervedosa, do Rio Pinhão, da Desejosa e do Pinhão) nomeadamente xistos. Assim, e de acordo com os resultados obtidos, é necessário que haja um controlo mais frequente dos efluentes das ETAR’s existentes, assim como de poluição difusa associada com a atividade agrícola e eventualmente efeitos erosivos, designadamente os que resultam da perda de solo após os fogos florestais, para que o estado físico-químico seja melhorado e em consequência, o próprio Estado Ecológico, em todos os pontos de amostragem que ainda não atingiram a classificação de “Bom”. 5.2. Caracterização hidromorfológica O ponto de amostragem melhor cotado a nível de qualidade hidromorfológica foi o RH9, com classificação de “excelente” a nível de HQA e de “bom” a nível de HMC e QBR. São notórios os graves problemas de modificações e perturbações de nível antropogénico nos habitats do canal, em praticamente toda a extensão do rio. Açudes, pontes e outras estruturas oriundas dos aglomerados populacionais e explorações agrícolas adjacentes ao rio, fazem com que a qualidade hidromorfológica deste esteja gravemente deteriorada. Como refere Ayllón et al. (2012), estas estruturas alteram o fluxo da água e de sedimentos, assim com a temperatura da água, provocando ainda a rutura da conetividade fluvial. A apontar também alguns problemas a nível da qualidade ripária, nomeadamente nos pontos de amostragem RH1, RH2, RH4 e RH11, onde a pontuação do índice QBR não passou da classe “Razoável”. Mais uma vez, motivos de ordem antropogénica poderão estar na base destes distúrbios na vegetação ribeirinha, tornando-se necessário 51 implementar medidas de gestão e conservação, de modo a proteger as galerias ripárias, e consequentemente todo o ecossistema fluvial. De facto, a vegetação ripária tem uma grande importância, não só no input de energia e matéria orgânica na linha de água, como também no equilíbrio da temperatura da água, e consequentemente na qualidade geral da água e dos habitats disponíveis no rio, que poderão originar o declínio na população de macroinvertebrados e dos peixes que deles se alimentam (Ayllón et al., 2012). É necessário que se delimitem, inventariem e requalifiquem estas zonas de transição e a vegetação a elas associadas, de modo a que seja assegurada a heterogeneidade, conetividade, biodiversidade, fluxo de nutrientes e sedimentos que lhes estão subjacentes, essenciais à sua vertente de interface entre os ecossistemas aquáticos e terrestres ligados ao sistema fluvial. É também crucial que se mantenham e conservem espécies autóctones (no caso do rio Corgo o freixo, o amieiro, o choupo e o salgueiro, por exemplo), em detrimento de espécies invasoras, como a Acacia dealbata, por exemplo, que deterioram todo o corredor ripário, privando-o da sua diversidade natural, que proporciona habitat a tantos organismos aquáticos e terrestres. Estas espécies colonizam os habitats de espécies nativas, adaptando-se rapidamente às condições ambientais, e propagando-se de tal forma que impedem o crescimento e desenvolvimento das espécies nativas, através da privação de espaço e nutrientes. Assim, toda a galeria ripária decresce em qualidade, perdendo a sua biodiversidade, e prejudicando a heterogeneidade de habitat requerida pelas espécies florísticas e faunísticas nativas do ecossistema fluvial. Deve também ter-se em conta a estabilização dos taludes marginais, que devido à erosão fluvial a que estão sujeitos poderão não ter condições de propagação e desenvolvimento de vegetação ripária. Assim, é necessário que se mantenham as condições hidromorfológicas do rio (leito de cheia, morfologia do canal e regimes hidrológicos) ou que se restaurem em caso de degradação até à situação de referência. 5.3. Caracterização biológica (Índice IPtIN) Na análise dos resultados obtidos pela aplicação do índice IPtIN, foi possível constatar uma grande variabilidade espacial e temporal. Estas diferenças poderão ser devidas a caraterísticas puramente climatológicas, uma vez que as amostragens foram realizadas na Primavera e no fim do Verão, ou ainda a erros de amostragem. 52 De notar que nos troços sujeitos à contaminação orgânica e química, verificou-se uma diminuição dos valores do índice IPtIN. Foi registada uma grande abundância de espécimes da família Atyidae nas zonas mais a jusante do rio, onde existiam alguns problemas a nível da galeria ripária, que poderão ter contribuído para o declínio de populações nativas. MacNeil e Briffa (2009) referem que os índices IBMWP/ASPT são de certo modo subjetivos, uma vez que não discernem as pontuações das espécies nativas e invasoras. De facto, há que ter em consideração que as espécies invasoras são, de modo geral, mais tolerantes à poluição e a distúrbios ambientais, e portanto, conseguem adaptar-se melhor e mais rapidamente em zonas nas quais já ocorreu um declínio da população de macroinvertebrados bentónicos nativa. Assim, e uma vez que estes índices não tomam em conta este facto, estão comprometidas a eficácia dos mesmos e a objetividade dos resultados, pelo que será necessário adaptar metodologias e métodos estatísticos de cálculo da riqueza e abundância de taxa presente. Existem ainda outras críticas relativas a estes índices, relacionadas com o facto de a pontuação dada a cada família, e que reflete a sua intolerância à poluição, ser muito relativa uma vez que existirão diferentes tolerâncias de cada família a diferentes poluentes; por outro lado, foi também comprovado que muitas famílias de macroinvertebrados respondem a alterações climáticas, podendo levar em erro quanto à classificação do estado ecológico de uma massa de água no qual seja utilizado este índice (Hassall et al., 2010). Sponseller et al. (2001) referem que a abundância de macroinvertebrados bentónicos, bem como a sua diversidade nos locais de amostragem estão intimamente relacionadas com o uso do solo nas bacias de drenagem. De facto, o uso do solo influencia a galeria ripária, bem como a estrutura do substrato. Estes dois parâmetros são cruciais na heterogeneidade dos habitats existentes, e requeridos para todas as fases dos ciclos de vida destes organismos. Estes autores revelam ainda que a ligação das comunidades bentónicas com o uso do solo é mais evidente quando analisada a área mais próxima (200 metros) do corredor fluvial, ou seja, quando utilizadas escalas espaciais corretas, poderão ser encontradas ligações que de outro modo poderiam não ser conhecidas. Assim, é necessário um conhecimento prévio mais aprofundado sobre as complexas ligações entre as comunidades biológicas e as variáveis abióticas que as 53 influenciam, de modo a poder ser realizada uma correta análise do estado populacional e estrutural da comunidade estudada (Soininen e Könönen, 2004). 5.4. Caracterização do estado ecológico do rio Corgo Depois da análise das variáveis e parâmetros que foram realizados, requeridos pela Diretiva-Quadro da Água, através dos índices de qualidade intercalibrados, foi possível verificar que de modo geral, na zona mais a montante do rio, e durante o percurso que atravessa o núcleo urbano, a qualidade ecológica do rio Corgo foi classificada como “Boa”. No entanto, existe um decréscimo da qualidade para “Razoável” na zona mais a jusante, a partir do ponto RH9, na zona de Relvas. Estes resultados foram confirmados pelo Plano de Região Hidrográfica do Douro (Agência Portuguesa do Ambiente, 2012b). Após uma análise detalhada a todas as componentes que contribuíram para esta classificação, podemos inferir que os principais fatores que despoletam esta descida na qualidade do rio são os elevados valores de fosfatos e nitratos encontrados, bem como uma avaliação biológica mediana baixa, comparativamente a pontos de amostragem mais a montante. A existência de uma ETAR em Relvas, e outra em Santa Marta de Penaguião, é obviamente determinante na classificação do estado ecológico dos pontos de jusante, mas acreditamos também existir um efeito cumulativo de montante para jusante, criado pelo aglomerado populacional que o rio atravessa, bem como a atividade antropogénica e deterioração subjacente, às quais está sujeito. Além disso, foi verificada a existência de coletores de saneamento ao longo do rio, que vazam para o seu leito durante todo o ano, e tampas de saneamento à superfície, junto das margens, que em época de chuvas, transbordam, escoando para o canal. A existência de bacias hidrográficas com troços de boa integridade ecológica que coexistem com troços em que é evidente a pressão antropogénica e a degradação geral do ecossistema subjacente é geral a nível do território de Portugal Continental, segundo o estudo de Fonseca (2011). Assim sendo, de acordo com estes resultados, a bacia do rio Corgo não está de momento de acordo com os objetivos da Diretiva-Quadro da Água, sendo necessário que até 2015 o rio seja sujeito a medidas de gestão e requalificação, de modo a conservar com boa qualidade os troços de RH1 até RH8, e elevar a qualidade dos pontos RH9 até RH12. 54 5.5. Uso do habitat das espécies piscícolas alvo Segundo Angermeier e Karr (1983), a distribuição relativa nos habitats disponíveis é influenciada por três fatores determinantes: a tolerância às condições físico-químicas, a disponibilidade de alimento e a intensidade predatória. Além disso, a integração de vários parâmetros como o sexo, idade, estado reprodutivo, condições ambientais e área geográfica, contribui também para a seleção do habitat, dependendo da espécie. Foi verificado um padrão que relaciona peixes de maior tamanho a habitats de maior profundidade, como verificado no trabalho de Maki-Petays (1999). Segundo o mesmo autor, o facto de existir preferência de habitat de acordo com o tamanho do indivíduo, tem origem em fatores como o risco de predação, oportunidades de alimentação e interações sociais. Segundo Karr e Dudley (1981), as condições do habitat e a sua estrutura, providenciam aos peixes mais pequenos um local de refúgio e alimento, dependendo do substrato, e aos peixes maiores um local de esconderijo predatório, dependendo da cobertura existente. De referir também que o crescimento dos indivíduos, as alterações nos comportamentos de alimentação, as mudanças na atividade devido à migração, a reprodução ou a dormência de inverno, se refletem nas mudanças de preferências de habitat (Bovee et al., 1998). Bovee et al. (1998) referem ainda que a definição dos habitats usados está intimamente relacionada com o número de transeptos realizados e a sua localização ao longo do rio, nos diferentes pontos de amostragem. Por este motivo, foram realizadas curvas de uso do tipo 3, uma vez que se revelou insuficiente o número de transeptos realizados para caracterizar corretamente o habitat disponível, e fazer a sua comparação com o habitat usado. Por todos estes motivos, as curvas de uso realizadas revelaram-se suficientes para uma caracterização geral dos habitats preferenciais das espécies alvo, sendo porém necessário realizar novos métodos de inventariação dos microhabitats, e com uma maior frequência (mensal, por exemplo, durante o período de crescimento de cada espécie). A ter também em consideração a amostragem realizada, que apenas permitiu a realização das curvas para duas espécies (ao contrário de todas as espécies nativas presentes, que seria o objetivo inicial), devido ao tamanho da amostra, que se pretendeu significativo. Por outro lado, não foi realizada a distinção de faixas etárias das espécies, que também tem influências na escolha do habitat ao longo do ciclo de vida. Em estudos futuros, 55 poderá ser útil também a inclusão de mais parâmetros de habitat, para maiores correlações com as espécies-alvo. Assim, foi possível verificar apenas algumas diferenças de preferência entre os habitats do barbo e da boga, respondendo claramente de forma diferente às variações do meio, o que permite demonstrar a complexidade das curvas de preferência, e a sua grande utilidade em estudos deste género. 5.6. Análise da distribuição espacial das comunidades biológicas Foi verificada uma grande similaridade nos habitats preferenciais das espécies autóctones e das espécies nativas. De facto, não ficou demonstrada uma separação evidente entre estes dois grupos, o que se revela preocupante na medida em que se torna de difícil realização a restauração do ecossistema direcionada à reabilitação de habitats (na sua combinação única de substrato, cobertura, profundidade e velocidade (Bovee et al., 1998)) de espécies autóctones (em detrimento das espécies exóticas), muitas delas endemismos ibéricos, como é o caso do barbo e da boga, no grupo da ictiofauna. Como refere Boavida et al. (2011), os planos de reabilitação e requalificação muitas vezes falham devido à falta de conhecimento sobre os habitats das espécies alvo, durante os seus ciclos de vida, e porque não se toma em consideração que as medidas planificadas não beneficiam todas as espécies presentes no ecossistema fluvial. Neste caso, é difícil planear medidas que beneficiem apenas as espécies nativas, apesar de termos já algum conhecimento do seu habitat preferencial. Apenas foi evidenciada uma preferência por parte das espécies exóticas por pontos localizados nas zonas mais a jusante do rio, à exceção do góbio, que foi identificado com maior abundância e frequência nos pontos RH1 e RH2, a montante do rio. A mesma tendência foi demonstrada no caso dos macroinvertebrados bentónicos, onde à exceção das famílias Atyidae, Physidae, e Platycnemididae, não foi notória uma separação relevante entre as famílias, de acordo com os locais de amostragem. Ao contrário do que aconteceu no estudo de Bredenhand e Samways (2009), a família Baetidae demonstrou preferência espacial por locais a jusante. No estudo dos autores, esta família demonstrou preferência por locais de amostragem situados mais a montante, embora estivessem também presentes em locais mais a jusante, o que demonstra a ampla distribuição desta família de Ephemeroptera, como referido por Coimbra et al. (1996). 56 Segundo Karr e Dudley (1981), os macroinvertebrados bentónicos, em especial os moluscos e os insetos, são influenciados maioritariamente pela diversidade e disponibilidade de substrato, uma vez que o tamanho das partículas influencia a dimensão dos espaços intersticiais onde estes organismos se alimentam e se movem ou se fixam. Esta poderá ser uma das razões da distribuição espacial de algumas famílias identificadas. Já os peixes, segundo o mesmo autor, respondem maioritariamente a outro tipo de critérios de habitat, como a velocidade, a profundidade, e a cobertura. Mesmo assim, apenas a lúcioperca e a truta evidenciaram diferenças na distribuição espacial, relativamente às outras espécies identificadas. Os invertebrados respondem também àquele tipo de parâmetros de habitat, mas em menor escala, como referido por Cortes et al. (2009), provavelmente devido à metodologia de amostragem utilizada para esta comunidade biológica. Verificou-se também uma maior diversidade de famílias de macroinvertebrados bentónicos localizadas nos pontos mais a montante do que nos pontos mais a jusante. Segundo Cortes et al. (2009), esta situação poderá ser explicada através da maior variabilidade de habitat e complexidade geomórfica, existente nos pontos a montante. De facto, apesar de os pontos a jusante exibirem maiores valores de oxigénio dissolvido, favorável aos macroinvertebrados, a menor heterogeneidade do habitat, bem como possíveis dificuldades na amostragem poderão ter influenciado o resultado relativo a algumas famílias, como por exemplo as pertencentes às ordens Ephemeroptera e Plecoptera. O valor de EPT é consistente com estas conclusões, uma vez que diminuiu nos pontos a jusante, relativamente aos pontos a montante. A existência dos açudes, poderá, segundo o mesmo autor, funcionar como uma barreira que concentra os organismos, impedindo-os de avançar para jusante, uma vez que coloca caraterísticas de um sistema lêntico, num sistema originalmente lótico. 5.7. Relação entre os parâmetros populacionais e os descritores ambientais Os fatores bióticos e abióticos alteram-se de forma muito dinâmica ao longo do rio (Bredenhand e Samways, 2009). E uma vez que para se analisar o estado ecológico de uma massa de água segundo a Diretiva-Quadro da Água, é necessário caraterizar as variáveis biológicas, físico-químicas e hidromorfológicas, pressupõe-se um conhecimento adequado do tipo de interações existentes entre os fatores bióticos e 57 abióticos. Porém, quando se fazem estudos utilizando metodologias aplicadas a várias comunidades biológicas, é necessário ter em conta que cada comunidade, ou mesmo diferentes grupos dentro das comunidades, poderão responder de forma diferente a cada parâmetro ambiental, seja do habitat ou outro, responsável por pressões antropogénicas (Ward, 1989; Cortes et al., 2009; Trautwein et al., 2011). A escassez deste tipo de conhecimento é responsável pela falha em atingir os objetivos de muitos projetos de restauração, (como a aproximação máxima às condições de referência), que se focam nas comunidades biológicas em detrimento dos processos funcionais existentes (Ward et al., 2001). Assim, é necessário que sejam adaptadas as metodologias e escalas de estudo dos descritores ambientais a cada comunidade estudada (Hughes et al., 2010; Rosado et al., 2011), o que irá em sentido contrário ao determinado pela Diretiva-Quadro da Água, que invoca um método de avaliação geral das caraterísticas hidromorfológicas para todas as massas de água com a mesma tipologia pré-estipulada. Este facto é criticado por Vighi et al. (2005), que defende que o conceito de estado ecológico pretendido pela Diretiva tem de pressupor a escolha adequada de indicadores e metodológicas para cada ecoregião (geográfica e ecologicamente homogénea, segundo Trautwein et al. (2011)), com todas as suas caraterísticas únicas, que irão influenciar a massa de água em estudo. Segundo Maki-Petays (1999), os refúgios com menor velocidade, bem como com cobertura de macrófitas flutuantes, são provavelmente os fatores primordiais de seleção de habitat de inverno nas trutas, sendo que no verão, preferem habitats em áreas do rio com maior velocidade. De facto, verificámos que a truta está intimamente relacionada com maiores velocidades, bem como com a qualidade da galeria ripária. No entanto seria interessante obtermos dados sazonais relativamente a esta questão. Foi também verificada uma correlação, embora menos significativa, da truta com o uso do solo, referenciada de modo similar no estudo de Trautwein et al. (2011), que indica que as espécies mais intolerantes exibem uma íntima relação com usos do solo relativos a agricultura e solo urbano. No entanto, este autor diferenciou as espécies de acordo com grupos tróficos, obtendo assim resultados mais conclusivos no que diz respeito às ligações entre estes grupos e os descritores ambientais relativos ao uso do solo nos locais de amostragem. O uso do solo torna-se especialmente importante uma vez que, segundo Hughes et al. (2010), os maiores efeitos antropogénicos em rios mediterrânicos fazem-se sentir neste parâmetro, assim como na qualidade e gestão da água e dos canais. 58 Karr e Dudley (1981) referem que a qualidade da água se revela um fator minoritário quando comparadas espécies que habitam em diferentes tipos de habitat, facto que está de acordo com os nossos resultados uma vez que não foi revelada uma relação bem evidenciada de nenhuma espécie com este descritor ambiental. Num estudo efetuado por Mérigoux e Dolédec (2004), é referido que os macroinvertebrados apresentam uma relação com parâmetros hidráulicos relativos à zona próxima do leito do canal, fator que não foi evidenciado no nosso estudo. Segundo Cortes et al. (2009), estudos anteriores em rios mediterrânicos comprovam que a biodiversidade de espécies está ligada mais fortemente a parâmetros ambientais de larga escala, enquanto a abundância de cada espécie está ligada mais fortemente a descritores ambientais locais. Ainda segundo o mesmo autor, uma forma de ultrapassar esta dificuldade nos macroinvertebrados bentónicos poderá ser a identificação taxonómica a um nível mais específico, de modo a encontrar ligações com os descritores ambientais que poderão ficar encobertas pela generalidade da identificação apenas até à família dos espécimes amostrados. De notar que Hodkinson e Jackson (2005) afirmam que as interações entre parâmetros bióticos e abióticos são diferentes se compararmos as existentes entre as espécies de macroinvertebrados e os descritores ambientais com as existentes entre a comunidade inteira (com interações entre os seus taxa) e os mesmos descritores. Assim, será subjetivo escolher determinados subconjuntos de taxa para avaliar o estado do ecossistema e qualidade do habitat, em nome de toda uma comunidade existente, como acontece por exemplo, com o subconjunto EPT, que inclui as ordens Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera. Cortes et al. (2011) referem ainda que também será importante identificar as fontes de origem do input de energia, uma vez que este parâmetro irá influenciar os grupos tróficos existentes, enquanto a quantidade de input de energia irá estar relacionada com a abundância desses grupos. De acordo com Graça et al. (2004), também a frequência de amostragem apresenta necessidades de ajustamento no que toca ao estudo de rios mediterrânicos. No que diz respeito à ictiofauna, existe uma grande influência do uso do solo, nomeadamente para agricultura e para solo urbano, sobre esta comunidade. No entanto, é muitas vezes camuflada pelos múltiplos fatores externos estudados e correlacionados, sendo necessários métodos estatísticos inovadores que permitam um maior conhecimento e obtenção de ilações mais conclusivas sobre esta ligação da comunidade biótica ao uso do solo (Trautwein et al., 2011). Poderão ainda ser subjetivas as análises 59 ao habitat e aos seus parâmetros gerais (velocidade, profundidade, substrato e cobertura), uma vez que não são correlacionadas com a variação temporal que ocorre naturalmente no canal, influenciando os períodos de cheia e a deposição ou transporte de sedimentos e nutrientes (e consequentemente os parâmetros acima referidos). Além disso, Cortes et al. (2011) refere que as pressões antropogénicas fazem sentir os seus efeitos a várias escalas do ecossistema, pelo que é necessário corresponder metodologias adequadas à obtenção deste tipo de conhecimento. Assim, poderão ser viabilizadas práticas de gestão e monitorização que assegurem corretas medidas de identificação das pressões a que o ecossistema está sujeito, bem como formas de correção e requalificação dos pontos negativos, como meio para obter melhorias significativas e comprovadas nos habitats das espécies nativas existentes. Como é sugerido por Hughes et al. (2010), há ainda que ter em atenção o facto de serem considerados descritores ambientais que por si só já representam um complexo resultado de influência de outros descritores ambientais, como por exemplo o pH que é influenciado pela composição geológica, processos biológicos, alterações nos usos do solo e intervenção humana direta. Além disso, os efeitos dos vários fatores de pressões antropogénicas poderão interagir entre si, e de forma diferente dependendo da fisiografia do ecossistema que influenciam (Marzin et al., 2012). É defendida por Ward et al. (2001) uma abordagem de requalificação dos processos ecológicos a uma mais larga escala, restaurando por exemplo a conetividade hidrológica do canal. Posteriormente, depois de conhecidos os processos funcionais do ecossistema nas suas vertentes temporal, longitudinal, vertical e lateral (Ward, 1989) e das suas comunidades biológicas, afetadas ou não de impactes antropogénicos, é proposta então a reconstituição das condições de referência e integridade funcional da massa de água em questão. Assim sendo, podemos concluir que a metodologia utilizada não é suficiente para a proposta de medidas de requalificação objetivas que favoreçam os habitats das espécies piscícolas nativas, auxiliando o seu crescimento, desenvolvimento e abundância populacional. É antes necessário, ajustar conhecimentos de modo a perceber todas as interações existentes entre grupos bióticos e abióticos de variáveis, de modo a poder discernir a aparente similaridade de habitat utilizado por espécies piscícolas nativas e exóticas. 60 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS Neste estudo foi possível verificar que existem algumas falhas no conhecimento intrínseco do ecossistema em questão, que impedem a realização não subjetiva de propostas de restauração e requalificação, não só das condições de referência, mas também dos habitats mais indicados e pretendidos por espécies nativas. As complexas interações que ocorrem ao longo do rio estão ainda camufladas por metodologias que esquecem alguns fatores que poderão influenciar as comunidades biológicas, as condições hidromorfológicas e os valores dos parâmetros físico-químicos presentes no Rio Corgo. A separação das comunidades biológicas em grupos tróficos, para melhor entendimento das interações existentes dentro de cada comunidade, a adaptação das escalas às quais são realizadas as diversas metodologias, a inventariação dos pontos de pressão antropogénica que, de modo direto ou indireto possam influenciar todo o ecossistema, o aprofundamento do estudo das variáveis ambientais e dos parâmetros que influenciam cada uma, para melhor correlação com as comunidades bióticas, todas estas ações são imprescindíveis para que seja possível delinear um projeto de requalificação eficaz. Será também necessário compreender os efeitos que as pressões antropogénicas existentes têm entre si, de vertente cumulativa ou oposta, no ecossistema que afetam, e que dependerão da fisiografia deste. Assim, as medidas propostas são de implementação prioritária, e deverão ser acompanhadas da identificação dos pontos de pressão ambiental, nomeadamente antropogénica, que afetam o Rio Corgo, em toda a sua extensão e área da bacia. Deste modo, medidas mais concertadas com as ligações bióticas e abióticas, sobre as quais se pretende aprofundar o conhecimento através da adaptação de metodologias e tentativa de discernimento de variáveis utilizadas, serão mais eficazes e duradouras, proporcionando, de facto, a melhoria dos habitats para as comunidades biológicas, nomeadamente as espécies piscícolas nativas, em detrimento de espécies invasoras que colonizaram o Rio Corgo devido à sua degradação geral. Para tal, a utilização de curvas de preferência prevê-se de grande utilidade, mas realizadas com maiores cuidados de amostragem, abarcando mais espécies e em maior número, bem como diferentes faixas etárias de cada espécie. 61 De notar, no entanto, que este estudo foi realizado apenas com a amostragem de uma comunidade biológica com índice aprovado no exercício de intercalibração, os macroinvertebrados bentónicos, o que, no que diz respeito à análise do estado ecológico, não é conclusivo, de acordo com a metodologia da Diretiva-Quadro da Água. Assim, propõe-se também um novo estudo, mais específico, e incluindo todas as comunidades (macroinvertebrados bentónicos e diatomáceas) e variáveis requeridas (como os poluentes específicos, por exemplo, também ausentes neste estudo, para análise do estado químico). Em conclusão, acreditamos que todas estas medidas e estudos, realizados concertadamente, contribuirão para uma maior naturalização do Rio Corgo, aumentando a sua capacidade de autodepuração, minimizando os efeitos antropogénicos e contribuindo para a biodiversidade característica desta região. 62 7. BIBLIOGRAFIA Agência Portuguesa do Ambiente, http://sniamb.apambiente.pt/webatlas/. A. (2012a). "Atlas do Ambiente." from Agência Portuguesa do Ambiente, A. (2012b). "Plano de Gestão de Bacia Hidrográfica do Douro RH3 - Relatório Técnico, Comissão Europeia": 212. Alba-Tercedor, J. e Sánchez-Ortega, A. (1988). "Un método rápido y simple para evaluar la calidade biológica de las aguas corrientes basado en el de Hellawell (1978)." Limnetica 4: 5. Alencoão, A., Pacheco, F. e Portugal Ferreira, M. (2000). "A bacia Hidrográfica do Rio Corgo (NE Portugal): Escoamento subterrâneo e parâmetros influentes.".J. h.-l. s. l. a. s. e. e. n. d. l. P. Iberica. Coruña. 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