PRODUÇÃO PRIMÁRIA EM
LAGOS E RESERVATÓRIOS
TROPICAIS
Lago Dom Helvécio - PERD
MIRIAM PENNA DINIZ
Alguns conceitos básicos:
BIOMASSA :
- peso total de todos os indivíduos de uma população ou comunidade por
unidade de área ou volume num dado tempo.
- pode ser expressa em termos de no. de indivíduos, pigmentos, peso fresco,
carbono orgânico, nitrogênio orgânico, energia (joule) e ATP.
PRODUÇÃO PRIMÁRIA :
- corresponde ao aumento de biomassa em um dado intervalo de tempo,
mais todas as perdas ocorridas neste período.
PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA :
- é a produção (P), expressa como taxa, ou seja, a produção em relação a
um período de tempo (t).
Diferentes fatores influenciam na produtividade
primária fitoplantônica, estimulando-a ou
inibindo-a:
FATORES BIÓTICOS (mais importantes):
- taxa de reprodução dos organismos fitoplanctônicos
- herbivoria
FATORES ABIÓTICOS (mais importantes):
- radiação solar
- temperatura
- nutrientes
RADIAÇÃO:
A absorção exponencial da radiação com a profundidade do lago
permite a formação de três regiões distintas na coluna d’água:
- excesso de radiação (inibição fotossintética)
- saturação de radiação
- limitação por escassez de radiação
TEMPERATURA:
Pode atuar sobre a produtividade primária do fitoplâncton de duas
maneiras:
-
diretamente sobre a fisiologia dos organismos fitoplanctônicos
-
indiretamente, alterando, por exemplo, a distribuição de nutrientes na
zona eufótica, principalmente através da formação de camadas com
densidades diferentes.
NUTRIENTES:
A concentração de nutrientes
tem papel fundamental sobre a
produtividade primária do fitoplâncton.
Os nutrientes mais importantes são:
fosfato, nitrato, amônio e silicato,
considerados
geralmente
como
limitantes.
Obs.: Em lagos temperados ou tropicais
profundos, durante o período de estratificação
térmica da coluna d’água, o hipolímnio, de
onde se origina a maior parte dos nutrientes
para a zona eufótica, permanece isolado.
Assim, ocorre um esgotamento dos principais
nutrientes na zona eufótica, com a
consequente queda da produtividade primária
do fitoplâncton.
MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA BIOMASSA:
-
Contagem de organismos
-
Volume dos organismos (biovolume)
-
Composição química
-
Peso seco e teor de matéria orgânica
-
Pigmentos (clorofila e feopigmentos)
-
ATP
ATENÇÃO:
Não existe um método que possa ser utilizado indistintamente para
todos os tipos de organismos fitoplanctônicos.
AVALIAÇÃO DA PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA:
LUZ + NUTRIENTES
6 CO2 + 6 H2O
-
Método do oxigênio dissolvido
-
Método do carbono radioativo
C6H12O6 + 6 O2
Distribuição vertical da produtividade primária:
Estudando vários lagos austríacos, FINDENEGG (1964)
classificou três tipos de perfis verticais básicos.
Observações:
-
Um mesmo lago pode apresentar diferentes tipos de perfis
verticais de produtividade primária durante o ano, ou mesmo
durante o dia.
-
Estudos sugerem uma forte tendência para formação de perfis
verticais do tipo I em lagos tropicais.
-
Como característica de lagos tropicais, pode-se citar a
freqüente inibição da fotossíntese na superfície.
Variação diária da produtividade primária:
-
As variações diurnas de produtividade em lagos tropicais são mais
importantes do que as anuais. Isto se deve à pouca variação do
fotoperíodo e às condições de luz e temperatura, que são favoráveis
durante todo o ano.
-
Tanto em lagos temperados como tropicais, tem-se observado redução
da eficiência fotossintética no decorrer do dia, com diminuição da
produtividade primária do fitoplâncton na parte da tarde.
Lagos de regiões TROPICAIS:
-
Fatores limitantes são: radiação subaquática
especialmente fosfato, amônia e nitrato.
e
nutrientes,
-
A profundidade média de cada ambiente exerce forte influência na
variação anual da produtividade do fitoplâncton em lagos tropicais. Isto
porque em função da profundidade média, pode ocorrer ou não
estratificação da coluna d’água, com profundas implicações na
disponibilidade de nutrientes e na radiação subaquática (extensão da
zona eufótica).
-
Assim, pode-se distinguir três grupos de lagos tropicais, quanto a
variação anual da produtividade fitoplanctônica:
ATENÇÃO!
De acordo com LEWIS (1974), as variações de produtividade primária
do fitoplâncton em lagos tropicais, durante o dia, podem ser tão
significativas que conclusões tiradas a partir de uma única medida
devem ser encaradas com restrições. Na realidade, uma única medida
durante o dia fornece indicações apenas sobre a grandeza da taxa de
produtividade, não podendo ser utilizada para extrapolação com vistas
às determinações da produtividade anual.
Variação anual da produtividade primária:
A variação sazonal da produtividade aumenta acentuadamente
com o aumento da latitude.
Lagos de regiões temperadas:
- Principais fatores limitantes são:
disponibilidade
de
PAR
e
temperatura.
- Devido à nítida sazonalidade de
fatores ambientais, a produtividade
primária do fitoplâncton pode
apresentar grandes diferenças de
valores na primavera, verão,
outono e inverno.
1o. grupo:
- Lagos rasos, sem estratificação
térmica ou apenas esporádica ou
apenas esporádica e de curta duração.
- Nestes lagos, a produtividade do
fitoplâncton apresenta pouca variação
no decorrer do ano, podendo ser
moderada ou alta.
Represa do Lobo - SP
FIGURA 21.24
- Os principais fatores controladores
externos são: precipitação e vento que
exercem grande influência sobre os
fatores controladores internos que são
nutrientes e radiação subaquática.
2o. grupo:
Lago no Pantanal
- Lagos rasos, que podem ou não apresentar estratificações térmicas e que
permanecem constantemente ou periodicamente (períodos de chuvas) ligados a
rios.
- Nestes ecossistemas o aporte de nutrientes pode ocorrer de duas maneiras:
- a partir da água do rio, que os invade durante as cheias.
- a partir das áreas adjacentes, durante as cheias.
3o. Grupo:
Lago Dom Helvécio - MG
- Lagos profundos (> 25 m), que permanecem estratificados na maior
parte do ano, desestratificando geralmente no inverno.
- Têm a variação da produtividade controlada pelo processo de
estratificação e desestratificação da coluna d’água.
Mais algumas
tropicais:
considerações
sobre
lagos
-
Muitas questões sobre os mecanismos que regulam a produtividade
primária em lagos tropicais continuam em aberto. Há poucas
pesquisas sobre produtividade de lagos tropicais que compreendem
pelo menos um ano completo de medidas.
-
Embora os valores de produtividade diária do fitoplâncton em lagos
tropicais, sejam relativamente baixos, eles não apresentam grande
amplitude durante o ano.
-
A alta temperatura dos lagos tropicais tem influência significativa sobre
a magnitude da produção líquida, ou seja, a taxa de respiração do
fitoplâncton tropical é essencialmente superior à do fitoplâncton de
lagos temperados.
-
Em regiões tropicais é freqüente o mesmo lago apresentar
simultaneamente características de ambientes eutróficos e oligitróficos.
-
Dentre as principais características oligotróficas que estes lagos
apresentam destacam-se: baixa concentração de nutrientes, baixa
biomassa do fitoplâncton por unidade de volume e sedimento, na
maioria dos casos pobre em matéria orgânica.
-
Entre as características de lagos eutróficos, pode-se destacar a alta
produtividade anual.
-
Este aparente antagonismo torna claro que a tipologia de lagos
desenvolvida e aplicada em lagos de regiões temperadas não deve ser
utilizada para classificação de lagos tropicais, sem profundas
modificações.
Pesquisas no Brasil:
Produção Primária
Fitoplanctônica no Lago Batata
(AM)
Fábio Roland
“O rejeito de bauxita no lago Batata era tão somente uma mancha vermelha em
um tapete verde, mas com imenso poder de convencimento de sua gravidade...”
Contexto
-
Em 1979, a Mineração Rio do Norte S.A. (MRN) iniciou a atividade de
extração de bauxita no Pará. Desse ano até 1989, a argila proveniente
da lavagem da bauxita extraída foi lançada no lago Batata.
-
Lago Batata:
 lago amazônico de águas claras.
 afetado por um pulso hidrológico, que funciona como evento
regulador natural, previsível e sazonal.
 observam-se elevados níveis de turbidez em algumas áreas.
Influência do rejeito na transparência da coluna
d’água
- Estação 10: água impactada
- Estação 8: área livre da ação do rejeito
No lago Batata a atenuação da luz é determinada principalmente pela
presença do rejeito em suspensão.
Taxas de produção primária fitoplanctônica
-
Os resultados obtidos para o lago Batata são inferiores quando comparados a
outros ecossistemas aquáticos amazônicos submetidos a inundações
periódicas.
-
A limitação de luz evidenciada pelas menores transparências da coluna d’água
na estação 10, resultaram em atividade fotossintética diminuída pela
comunidade fitoplanctônica, ainda que a composição florística tenha sido similar
em ambas as estações.
Contribuição de diferentes classes de tamanho
da comunidade
- Considerando que a comunidade
fitoplanctônica do lago Batata é
dominada em 70 a 100% de sua
densidade por organismos de
pequeno tamanho ( < 20 µm) nas
fazes vazante, águas baixas e
enchente,
torna-se
relevante
conhecer a contribuição dessas
frações para a produção total.
Evidências experimentais
concentrações de rejeitos
-
em
diferentes
Em concentrações inferiores a 2,50 mg l-1, a redução no potencial de absorção
de carbono é da ordem de 30%, enquanto na presença de 10 mg l-1, a
comunidade fitoplanctônica reduz em até 80% seu potencial fotossintético.
Pesquisas no Brasil:
Primary Productivity, Phytoplankton
Biomass and Light Photosyntesis
Responses in Four Lakes
José Galizia Tundisi, Yatsuka Saijo, Raoul Henry and Nobutada Nakamoto
Contexto
-
No sistema de lagos do Rio Doce (MG) foram estudados:

Lago Dom Helvécio

Lago Carioca

Lago Jacaré

Lagoa Amarela
Radiação Subaquática
Os quatro lagos mostraram diferenças na profundidade da zona eufótica.
Possíveis fatores que controlam a radiação
subaquática
1. Substâncias “amarelas” resultadas da decomposição de macrófitas e
vegetação terrestre.
2. Absorção pela água.
3. Absorção por partículas (exceto fitoplânctons) principalmente em lagos
onde não havia mata no divisor de águas.
-
Como a biomassa fitoplanctônica era pequena durante o período de
estudo (julho / 1983), sua contribuição para a atenuação da luz foi
mínima.
-
Estudo não publicado indicou grandes diferenças na atenuação da luz
em lagos produzida por substâncias dissolvidas.
Perfil vertical de produção primária
- Os baixos valores de produtividade primária para essa região estão de
acordo com outros estudos.
- Inibição pela luz ocorre nos lagos Dom Helvécio, Carioca e Jacaré. Não
foi demonstrada nenhuma inibição para a lagoa Amarela.
Bibliografia
ESTEVES, F. A. Fundamentos de limnologia. Rio de Janeiro: Interciência, 1988. 575p.
FRANÇA, J. L. Manual para normalização de publicações técnico-científicas, 5 ed. Belo
Horizonte: Editora UFMG, 2002. 211p.
ROLAND, F. Produção primária fitoplanctônica In: BOZELLI, R. L.; ESTEVES, F. A.; ROLAND,
F. (Ed.). Lago Batata: impacto e recuperação de um ecossistema amazônico. Rio de
Janeiro: Instituto de Biologia – UFRJ – e Sociedade Brasileira de Limnologia, 2000. 342p.
TUNDISI, J. G.; SAIJO, Y.; HENRY, R.; NAKAMOTO, N. Primary productivity, phytoplankton
biomass and light photosyntesis responses in fourlakes. In: TUNDISI, J. G.; SAIJO, Y. (Ed.).
Liminological studies on the Rio Doce valley lakes, Brazil. Brazilian Academy of Sciences,
University of S. Paulo School of Engineering at S. Carlos, Center for Water Resources and
Applied Ecology, 1997. 528 p.
<http://www.icb.ufmg.br/~peld/ufmg/> Data de acesso: 28 out. 2004