CAPÍTULO 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. LIMNOLOGIA
2.1.1.A
SPECTOS GERAISUma característica fundamental do nosso Planeta é a sua abundância em água. No entanto, mais de 97% da água que constitui a hidrosfera encontra-se depositada nos oceanos. A parte restante está quase totalmente armazenada nas calotes polares e nos aquíferos muito profundos. Quantidades muito pequenas ocorrem em ecossistemas de água doce, como rios e lagos, cobrindo apenas 1% da superfície total do Planeta (Gleick, 1993).
A água da chuva acumula-se ou circula à superfície do solo, constituíndo as águas superficiais (rios, ribeiros e outros cursos de água, charcos, lagos, lagoas, albufeiras ou outras águas represadas). Outra parte infiltra-se no solo, ocupando os seus espaços vazios e/ou as fissuras do substrato rochoso, designando-se de água subterrânea aquela que se situa na zona de saturação, armazenada ou em circulação em aquíferos. Poços, fontes e outro tipo de ressurgências constituem afloramentos superficiais da zona de saturação (Bear e Verruijt, 1987).
Um sistema lacustre corresponde a uma depressão do terreno, onde a água fica temporariamente retida (sistema lêntico). Apesar de grande parte do volume de água doce, no estado líquido, se encontrar distribuida por extensas e profundas bacias de vários grandes lagos, existe um elevado número de pequenos lagos e albufeiras distribuidos por todas as regiões do globo (Wetzel, 1993).
Os sistemas lacustres são estudados na área científica designada de Limnologia, um ramo da Ecologia que estuda as águas doces, interiores ou epicontinentais (Margalef, 1983).
2.1.2.R
ETROSPECTIVA HISTÓRICADada a grande importância que os sistemas de águas doces e seus recursos desde sempre tiveram no desenvolvimento das civilizações, pode-se dizer que os prelúdios da Limnologia vêm da antiguidade (China, Egipto e México). Com a invenção do microscópio, no século XVII, abriram-se novos caminhos no estudo da biologia aquática: Leeuwenhoek, Swammerdam, Redi, Ehrenberg e Spallanzani, nos séculos XVII e XVIII, ofereceram descrições de diversas espécies de organismos aquáticos. No século XIX começam a produzir-se obras de taxonomia, que sistematizam a descrição
dos organismos e dão início aos estudos de distribuição geográfica e ecológica (Margalef, 1983).
F. A. Forel, um médico suíço que estudou o Lago Leman nos meados do século passado, foi o primeiro cientista a utilizar o termo limnologia como referência ao estudo de lagos. Mas a descrição conceptual de um lago como ecossistema, no sentido estrito, foi efectuada pela primeira vez pelo naturalista S. A. Forbes, em 1887 (Cole, 1988; Goldman e Horne, 1983; Margalef, 1983; Barko et al., 1977). Só nos meados do século XX foi introduzido um conceito mais alargado de ecossistema lacustre, referindo-se o papel funcional da bacia drenante e da interdependência de processos na dinâmica destes ecossistemas aquáticos (Barko et al., 1977).
A limnologia é uma ciência relativamente recente, cuja constituição como ramo autónomo se situa por volta de 1870 (Margalef, 1983), tendo a Societatis Internationalis
Limnologiae, fundada em 1922, desempenhado um papel fundamental no
desenvolvimento desta ciência. Desde meados do século XIX, desenvolveram-se estudos limnológicos pioneiros, centrados nos Grandes Lagos da América do Norte e, paralelamente, um pouco por toda a Europa. A limnologia estende-se, também, ao resto do mundo; estudos limnológicos são conduzidos há muito no Oriente, nas regiões tropicais e na Austrália e Nova Zelândia (Cole, 1988; Goldman e Horne, 1983; Margalef, 1983). Após a Segunda Grande Guerra, a actividade limnológica teve um grande incremento. As crescentes preocupações com a poluição de rios, albufeiras e águas subterrâneas fizeram com que este ramo da ecologia se tenha desenvolvido de forma especialmente rápida nas últimas décadas (Margalef, 1994) - Figura 2.1.
2.1.3.T
IPOS DE LAGOSExistem tantos tipos de lagos, quantas as diversidade de origens, conjugada com a sua natureza geológica, a sua localização (latitude e altitude) e o grau de influência humana. Existem vários tipos de classificações dos sistemas lacustres, que não são mais que formas de sistematizar e conjugar dados de natureza diversa, como a morfologia, a química e a ecologia - Tabela 2.1. Todos os sistemas lacustres, grandes e pequenos, pouco ou muito profundos, seguem as mesmas leis base; mesmo um simples charco temporário encerra um microcosmo, no qual estão representadas as características fundamentais dos grandes lagos (Moss, 1988). No entanto, a diferença entre lagos profundos, estratificados e lagos pouco profundos, geralmente não estratificados, é normalmente reconhecida como resultando em diferentes características e dinamismos que estes dois subtipos de ecossistemas lacustres apresentam. Por exemplo, nos sistemas lacustres pouco profundos, a zona eufótica
corresponde a toda a coluna de água; nos lagos mais profundos, a zona afótica pode representar a parte mais importante do volume total de água (Goldman et al., 1983).
Forel introduz o termo Limnologia, como referência ao estudo de lagos
importância da estratificação térmica da coluna de água meados do séc. XIX
Primeira descrição conceptual de um ecossistema lacustre 1887
Criação da Sociedade Internacional de Limnologia 1922
Primeira classificação de lagos em finais da níveis tróficos, com base no equilíbrio biogeoquímico da água década de 20
Conceito de lago alargado à respectiva bacia drenante meados do séc. XX
Poluição e eutrofização das águas interiores décadas de modelação e previsão da eutrofização; controle das fontes pontuais 60 - 70
Recuperação e Gestão da eutrofização finais do controle das fontes difusas e internas séc. XX
Figura 2.1 - Algumas importantes etapas históricas da Limnologia.
Tabela 2.1 - Tipos de lagos, segundo diversos critérios de classificação.
Critério Tipos
localização geográfica, geologia
e origem * morfologia profundidade clima e morfologia estratificação ** nutrientes e produtividade estado trófico “Distritos de lagos” lagos profundos lagos pouco profundos lagos amícticos lagos monomícticos lagos dimícticos lagos oligomícticos lagos polimícticos lagos oligotróficos lagos mesotróficos lagos eutróficos segundo: *Margalef (1983); ** Wetzel (1993); Moss (1988); Margalef (1983).
Quanto à zonação das bacias lacustres, a zona pelágica, área contigua à zona litoral, profunda, com menos influência da margem e do sedimento, pode definir-se apenas em lagos suficientemente profundos, que exibam estratificação térmica, sendo caracterizada, em oposição à zona litoral que domina nos lagos pouco profundos, por temperaturas baixas, escassez de luz, sedimentos finos e ausência de vegetação (Wetzel,1993; Cole, 1988; Goldman e Horne, 1983). A estratificação térmica e a frequência com que esta se interrompe têm estreita relação com a latitude e a altitude, permitindo classificar os sistemas lacustres em cinco tipos fundamentais (Tabela 2.1) e determinam o dinamismo e estruturação dos ecossistemas aquáticos. Um lago pequeno, pouco profundo, pode apresentar uma coluna de água relativamente uniforme, ao longo de todo o ano. Num outro mais profundo, significativas diferenças térmicas e químicas desenvolver-se-ão em profundidade.
Os lagos pouco profundos são geralmente polimícticos, pois devido à sua baixa profundidade, a actuação do vento sobre a superfície de água resulta, muitas vezes, em mistura interna e circulação contínua, com consequente ausência de estratificação térmica vertical e desenvolvimento de uma coluna de água relativamente homogénea (Wetzel, 1993).
A classificação dos sistemas aquáticos de acordo com o seu estado trófico, relacionada com o nível nutricional e a produtividade ds ecossistema, constitui outro critério muito utilizado em limnologia (Wetzel, 1993). Após Weber ter introduzido, no início do século, os termos oligotrófico, mesotrófico e eutrófico tendo em vista a classificação dos solos conforme o seu grau de fertilidade, Thienemann e Nauman, no final dos anos 20, estabeleceram as primeiras classificações de lagos em diferentes níveis tróficos. Só passadas algumas décadas, no final dos anos 60, por intermédio de Vollenweider, é que se procedeu às primeiras tentativas de sistematização da classificação dos lagos quanto ao seu estado trófico (Lander e Walhlgren, 1986). A eutrofização das águas interiores foi-se tornando o tema central da limnologia; a luta contra a eutrofização converteu-se numa das suas aplicações mais directas (Margalef, 1983).