- Bacia do Uberabinha: Uberaba, Uberlândia eTupaciguara (~ 2,000 km2);
- Elevado desenvolvimento econômico(serviços, indústrias e agronegócio);
- Expansão urbana (~ 700 mil habitantes);
- Ausência de diagnósticos mais amplos dosecossistemas aquáticos da região;
Contexto regional
Pesquisas
2005 - 2015 (LEEA - INBIO - UFU):
- Estudos básicos sobre a fauna demacroinvertebrados bentônicos dos ambientesaquáticos da região;
- Avaliação do potencial demacroinvertebrados bentônicos comobioindicadores;
- Macrobentos ( > 0,5 mm);
- Associados a diferentes tipos de substratos;
- Presentes em praticamente todos os tipos deambientes aquáticos.
O que são macroinvertebrados bentônicos?
- Organismos que podem ser utilizados naavaliação das características de um dadoambiente;
- Através de diferentes níveis de abordagem(do metabolismo bioquímico à estrutura dacomunidade biológica);
- Bioindicação e Biomonitoramento;
O que são bioindicadores?
Como a pesquisa com macroinvertebrados bentônicos
tem contribuído para a conservação de ecossistemas
aquáticos continentais?
• Fornecendo dados biológicos básicos acerca da composição e distribuição de comunidades;
• Produzindo diagnósticos amplos e confiáveis acerca da qualidade ambiental dos ecossistemas aquáticos;
• Disponibilizando dados de forma acessível a gestores públicos;
• Subsidiando discussões através de informação técnica e cientificamente qualificada.
Área total da bacias hidrográficas: 11,541,815 km2
Pesquisa em ecologia de macroinvertebrados bentônicos em um país continental
41%
22%
18%
8%
4%3% 2%2%
Lotic Biomonitoring
Lotic communities
Lentic communities
Lentic Biomonitoring
Decomposition/Cycling
Colonization
Macrophytes
Chironomidae
O que já sabemos sobre biomonitoramento utilizando macroinvertebrados bentônicos?
• Estudos desde o início do século XX (Europa) indicando variação das comunidades bentônicas em função da qualidade do ambiente aquático;
• Diferenças ocorrem em função da tolerância distinta dos macroinvertebrados bentônicos à modificação do ambiente natural;
Monitoramento biológico x Monitoramento físico-químico
• Físico-químico (“foto”) x Biológico (“filme”);
• Biomonitoramento é eficiente para avaliar poluição pontual e difusa;
• Avaliação de qualidade da água utilizando parâmetros físico-químicos demanda amostragem muito ampla ($$$);
• Permite avaliar de forma mais realista a contaminação por xenobióticos (metais pesados e pesticidas, por exemplo);
Macroinvertebrados como bioindicadores - Vantagens
1.Amplamente distribuídos e afetados por perturbações em todos os tipos de ambientes aquáticos;
2.Elevado número de táxons oferece um espectro de respostas a perturbações;
3. Natureza sedentária permite análise espacial dos efeitos de perturbações;
4. Ciclos de vida longos permitem avaliar os efeitos de perturbações regulares ou intermitentes ao longo do tempo;
Macroinvertebrados como bioindicadores - Vantagens
5. Amostragem e análise qualitativa utilizamequipamentos simples e de baixo custo;
6. Taxonomia bem conhecida para muitos grupos;
7. Muitos métodos de análise de dados disponíveis;
8. Respostas de muitos organismos a diferentestipos de poluentes já foram estabelecidas;
9. Adequados a estudos experimentais comdiferentes tipos de perturbação.
Macroinvertebrates como bioindicadores - Dificuldades
1.Amostragem quantitativa exige muitas amostras,podendo ter custo elevado;
2.Outros fatores além da qualidade ambiental podemafetar sua distribuição e abundância;
3.Variação temporal pode dificultar interpretação dosdados e comparações;
4. Alguns grupos são pouco conhecidostaxonomicamente (regiões tropicais);
5. Não sensíveis a algumas perturbações (patógenose alguns poluentes).
Macroinvertebrados e tolerância a poluentes
baixa poluição orgânica alta poluição orgânica
Plecoptera Ephemeroptera Trichoptera Chironomidae Oligochaeta
Aumento de tolerância
Diferentes métodos de biomonitoramento
1. Índices Bióticos
Escores de tolerância- United Kingdom (1976) Biological Monitoring
Working Party score system (BMWP);
- ASPT (Average Score Per Taxon) – Valoresmédios para cada família encontrada.
Diferentes métodos de biomonitoramento
Taxa Scores
Gripopterygidae, Helicopsychidae, Odontoceridae, Pyralidae 10
Aeshnidae, Calopterygidae, Dixidae, Hydrobiosidae, Leptophlebiidae, Perlidae, Philopotamidae, Psephenidae 8
Leptoceridae, Leptohyphidae, Polycentropodidae, Veliidae 7
Coenagrionidae, Glossosomatidae, Gyrinidae, Hydroptilidae 6
Belostomatidae, Corydalidae, Dytiscidae, Gerridae, Gomphidae, Hydropsychidae, Libellulidae, Naucoridae, Nepidae, Notonectidae, Planaridae, Simuliidae 5
Baetidae, Elmidae, Empididae, Hydrophilidae, Tabanidae, Caenidae 4
Ceratopogonidae, Culicidae, Hirudinea, Tipulidae, Pleidae 3
Chironomidae, Psychodidae, Ephydridae 2
Oligochaeta 1
Diferentes métodos de biomonitoramento
2. Modelos de predição de impacto
- Final década 80: Inglaterra (RIVPACS - River Invertebrate Prediction And Classification System) e Austrália (AusRivAS – Australian Rivers Assessment System);
- Locais de referência (não alterados), locais alterados e parâmetros ambientais associados: comunidades esperadas;
- Avaliação de impacto: comparação das comunidades esperadas x observadas.
Diferentes métodos de biomonitoramento
3. Abordagens de avaliação rápida (RAA)
- Uma ou mais medidas de bioindicação (índices multimétricos): Riqueza, abundância, diversidade, grupos tróficos e índices bióticos;
- Locais de referência em ecoregiões (geologia, tipo de solo, uso do solo, vegetação) permitem comparação com outros locais.
Diferentes métodos de biomonitoramento
• Bases de dados CAPES e CNPq: possíveis fontes de informações acadêmicas sintéticas, incluindo produção técnico-científica e especialistas;
• Bancos de Dados de Biodiversidade (Biota FAPESP, Biota Minas, SISBIO);
• Informação integrada de bacias hidrográficas (geológica, biológica, uso do solo);
• Gestão e suporte financeiro (Dotações e editais específicos, recursos de comitês de bacias)
Formatos de bancos de dados e possíveis fontes de informação básica
Contribuir
• No suporte para seleção dos métodos mais adequados à proposta de biomonitoramento e contexto da área;
• Na criação de comitês técnicos para:- Discutir a padronização de métodos de biomonitoramento (nacionais, em bacias, estados ou ecoregiões);
- Na coordenação de programas de treinamento.
Subsidiar discussões
Treinamento técnico em amostragem, identificação e análise de dados:1. Voluntariado, prestação de serviços
2. Definição da estratégia de monitoramentoEquipamento: Surber, draga, rede DResolução taxonômica: família, gênero
3. Suporte financeiroComitês de baciasOutras fontes públicas de recursos
Pesquisa ecológica básica e aplicada
(biomonitoramento)
Bancos de dados
Seleção de métodos e treinamento de equipe
técnica
Biomonitoramento na legislação
Programas biomonitoramento
regionais
Universidade
Governos (estaduais e federal)
Comitêsde bacias
Agênciasambientais
Contribuição em escala regional: Diversidade de
macroinvertebrados bentônicos e sua utilização
como bioindicadores de ambientes aquáticos
na região de Uberlândia
Diversidade de macroinvertebrados bentônicos e sua utilização como bioindicadores de
ambientes aquáticos na região de Uberlândia
1. Representatividade na biodiversidade regional(Triângulo Mineiro e sul de Goiás - Cerrado);
2. Potencial de aplicação em propostas debiomonitoramento;
3. Ações (2005 - 2015)
I. Levantamento sistemático da diversidade demacroinvertebrados em unidades de conservação(locais de referência);
II. Avaliação da qualidade da àgua da bacia do rioUberabinha.
. Levantamento sistemático da diversidade de macroinvertebrados em unidades de
conservação- Diferentes estratégias de amostragem
Levantamento sistemático da diversidade de macroinvertebrados bentônicos em unidades de
conservação
- Foco em EPT (13 famílias, 22 gêneros) e Odonata (7 famílias, 18 gêneros)
Polymitarcyidae (Campsurus)
Perlidae (Anacroneuria)
Odontoceridae (Marilia)
Leptophlebiidae (Thraulodes)
Hydropsychidae
Smicridea
Gomphidae
Aeshnidae
Calopteridae
Avaliação da qualidade da àgua da bacia do rio Uberabinha
• 12 trechos no Uberabinha (seca e chuva) e 16 trechos em afluentes (seca)
• Parâmetros físico-químicos da água e sedimento (temperatura, condutividade, pH, turbidez, OD, DBO, óleos e graxas, sólidos em suspensão, dentre outros;
• Diferentes métricas bióticas (BMWP, Shannon-Wiener (H’), Equidade Pielou (J’), riqueza, % EPT, % Chironomidae, % Oligochaeta).
• Elaboração de um índice BMWP adaptado;
• Avaliação de metais pesados e organoclorados.
Avaliação da qualidade da àgua da bacia do rio Uberabinha
Táxon Pontuação Táxon Pontuação
Gerridae
10
Anomalopsychidae
5
Heliopsichidae Corduliidae
Hydrobiosidae Ephemeridae
Limnephilidae Glossomatidae
Mesoveliidae Gomphidae
Polymirtacyidae Hydropsychidae
Psychodidae Naucoridae
Psephenidae Nototeridae
Sericostomatidae Perlidae
Tabanidae Philopotamidae
Belostomatidae9
Simulidae
Coenagrionidae Ancylidae
4
Calopterygidae
8
Bivalvia
Caenidae Calamoceratidae
Euthyplociidae Carabidae
Helotrephidae Chironomidae
Leptoceridae Collembola
Pleidae Culicidae
Xiphocentronidae Empididae
Ceratopogonidae
7
Hirudinea
Elmidae Hydrophilidae
Hydroptilidae Lymnaeidae
Leptophlebiidae Nematomorpha
Libellulidae Oligoneuridae
Nematoda Planaridae
Tipulidae Sciomyzidae
Veliidae Stratiomyidae
Baetidae
6
Ephydridae
3Leptohyphidae Hydrobiidae
Odontoceridae Physidae
Polycentropodidae Planorbidae
Compostos Amostras CMP (µg.Kg-
1)**
Alto curso
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18
Aldrin 4,32 <LD <LD <LD <LD <LD 0,27 2,76 <LD <LD <LD <LD <LD <LD 2,21 <LD <LD <LD 120
4,4-DDE 12,19* <LD <LD <LD 3,32* 0,81 0,20 <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 2,14* 1,5
Endosulfan
I<LD <LD <LD <LD 1,54* <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 0,026
Endrin <LD <LD <LD 1,43 <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 2,9
Endrin
Aldeído<LD <LD <LD <LD <LD 1,18 <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 12,20 <LD -
Metolaclor <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD <LD 7,12 <LD <LD <LD <LD -
Cu Mn Zn
Capim Branco
Coletores 0,564051 0,641441 3,257667*
Filtradores 0,68965 0,529404 2,413856*
Fragmentadores 0,312402 0,444722 2,821188*
Predadores 0,548125 0,400423 3,481881*
Marimbondo
Coletores 0,629587 0,974149 3,753028*
Filtradores 0,762777 0,810973 4,11905*
Fragmentadores 0,405248 1,012398 3,326197
Predadores 0,655616 0,455989 3,261484*
Sucupira Cassu
Coletores 3,953104 3,065146 9,040051
Filtradores 2,691618 2,900045 10,50249
Fragmentadores 2,227759 2,964336 12,0869
Predadores 5,574032 1,302893 10,73628
Bioacumulação de metais em macroinvertebrados – os valores correspondem à razão da concentração de metais na fauna sobre a concentração de metais no sedimento.
Laboratório de Ecologia deEcossistemas Aquáticos (LEEA) -INBIO – UFU (Bloco 4QJU)
[email protected] (2D 55)