CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DO SERIDÓ – CAMPUS CAICÓ/RN DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA – DCG
ADONIAS FERREIRA NETO
DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL E TEMPORAL DA DIVERSIDADE DA
COMUNIDADE ZOOPLANCTÔNICA EM UMA SALINA SOLAR
DO NORDESTE, BRASIL
CAICÓ/RN 2019
ADONIAS FERREIRA NETO
DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL E TEMPORAL DA DIVERSIDADE DA
COMUNIDADE ZOOPLANCTÔNICA EM UMA SALINA SOLAR
DO NORDESTE, BRASIL
Monografia apresentada ao Curso de Geografia da UFRN-CERES, como parte dos requisitos necessários para a obtenção do título de Bacharel em Geografia.
Orientador: Prof. Dr. Renato de Medeiros Rocha
CAICÓ/RN 2019
A monografia Distribuição espacial e temporal da comunidade zooplanctônica em uma salina solar do Nordeste, Brasil, apresentada por Adonias Ferreira Neto, foi ________________________________ como requisito para obtenção do Grau de Bacharel em Geografia.
Aprovada em:____/____/____
BANCA EXAMINADORA:
________________________________________________ Prof. Dr. Renato de Medeiros Rocha
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (DGC - UFRN) Presidente
_______________________________________________ Prof. Dr. Iapony Rodrigues Galvão
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (DGC - UFRN) Examinador interno
________________________________________________ Dra. Janiele França Nery
Instituto Nacional do Semiárido (INSA) Examinadora externa
AGRADECIMENTOS
Acima de tudo, agradeço a Deus por mais esta realização.
A toda minha família, em especial meus pais Laercio Alves e Idália Maria, como também minha irmã Stella Maris e minha madrasta Lúcia Dutra que sempre apoiaram minhas decisões, dando força e incentivo para que eu pudesse prosseguir em busca dos meus objetivos de vida. Eles são verdadeiros exemplos de coragem, determinação e honestidade a quem me espelho.
Ao meu orientador Prof. Dr. Renato de Medeiros Rocha que foi fundamental na minha trajetória acadêmica, onde me introduziu no mundo da pesquisa. Sendo um grande exemplo de profissional e pessoa que sempre busca ajudar seus alunos, incentivando e dando apoio sempre. Muito obrigado por todos ensinamentos, conselhos e paciência que teve comigo ao longo desses anos, principalmente na elaboração da monografia.
Ao Laboratório de Ecologia do Semiárido - LABESA/UFRN, onde tive toda estrutura e apoio para a realização das minhas pesquisas desenvolvidas nestes últimos anos, sendo muito importante na minha formação profissional e pessoal. A todos meus colegas e amigos de laboratório, em especial Iure Lucena, João Paulo, Samuel Bezerra que me ajudaram nas coletas para a monografia.
A minha coorientadora Dr. Janiele França Nery que muito me ajudou na elaboração da monografia, além dos aprendizados e conselhos.
Ao Dr. David de Medeiros, que me disponibilizou uma grande base de estudos na área que a pesquisa foi realizada e sempre ajudou quando possível.
Aos diretores e funcionários da Salina Miramar/NORSAL, pelo apoio e disponibilização de dados fundamentais para essa pesquisa, além de compartilhar seus conhecimentos sobre a área de pesquisa.
RESUMO
Este estudo é um dos pioneiros a fazer comparações da riqueza e abundância zooplanctônica em tanques com salinidades diferentes numa salina solar no Brasil. As salinas são ecossistemas artificiais e transitórios entre o ambiente marinho e as águas interiores. Devido a produção de sal estar diretamente relacionado com os processos biológicos e tendo em conta que esses ambientes estão sujeitos a ações antrópicas, faz-se necessário que haja um monitoramento ecológico, utilizando-se como ferramenta os organismos bioindicadores ali existentes, sendo que muitos vivem em condições extremas de temperatura, acidez e salinidade, suportando dessa forma, amplas variações nas condições ambientais. O zooplâncton é um bom exemplo de organismos que apresentam adaptações especiais para a sua sobrevivência nesses ambientes, como a capacidade de resistir às variações de salinidade. Ressalta-se ainda a sua função filtradora, tão importante na produção de um sal de qualidade e como indicadora ambiental. O presente estudo teve como objetivo caracterizar a composição e dinâmica sazonal da comunidade zooplanctônica e o seu papel de bioindicador frente aos parâmetros ambientais, avaliando as suas variações espaciais e temporais em resposta ao gradiente de salinidade, pH, temperatura, nitrito, nitrato, amônia, fósforo total e clorofila-a ao longo do circuito das águas da Salina Miramar/NORSAL, localizada no município de Areia Branca/RN. As amostragens foram realizadas ao longo de um ano (janeiro, julho e novembro de 2018), em seis pontos fixos de coleta escolhidos de acordo com o teor de salinidade, com o intuito de se buscar saber a distribuição do zooplâncton referente à concentração de sal nos tanques da salina. Foram avaliadas oito variáveis ambientais nos mesmos pontos de amostragem do zooplâncton. Para estimar os índices de Diversidade Taxonômica, utilizou-se uma classificação linneana hierárquica como base para os cladogramas que representam a relação filogenética das espécies, sendo considerados os cinco níveis taxonômicos. A diversidade beta (βSOR) e seus componentes, turnover (βSIM) e aninhamento (βSNE), foram calculados através do pacote BETAPART no software R. O padrão encontrado no circuito da salina mostra o quão importante é incorporar os ambientes hipersalinos, áreas geralmente negligenciadas em pesquisas limnológicas e nos estudos que tem por objetivo a descrição e o entendimento do padrão geral da comunidade zooplanctônica. A hipótese seguida ao longo da pesquisa é a de que a riqueza e a abundância de espécies do zooplâncton diminuem na medida que a salinidade aumenta. Com as regressões lineares realizadas entre os componentes da diversidade e gradiente de salinidade, apresentaram relações inversamente proporcionais, isto é, a diversidade diminui com aumento da salinidade; contudo, vale salientar que para a distinção taxonômica, menores valores significam maior diversidade, ou seja, quanto mais distintas as relações filogenéticas na comunidade, consequentemente haverá maior biodiversidade. O índice de diversidade taxonômica é uma ferramenta mais adequada para a avaliação de ecossistemas hipersalinos, o que não corrobora a hipótese de estudo. Por fim, esta pesquisa forneceu informações importantes sobre os fatores que controlam a riqueza e distribuição zooplanctônica no espaço e no tempo e pode auxiliar nas ações e estratégias de conservação desses ecossistemas.
Palavras-chaves: Ambientes hipersalinos; zooplâncton; bioindicadores; biodiversidade.
ABSTRACT
This study is one of the pioneers to make comparisons of zooplankton richness and abundance in ponds with different salinities in a solar saline in Brazil. Saltpans are artificial and transient ecosystems between the marine environment and inland waters. Due to the salt production being directly related to biological processes and taking into account that these environments are subject to anthropic actions, it is necessary to have an ecological monitoring, using as a tool the bioindicator organisms existing there, being that many live in extreme conditions of temperature, acidity and salinity, thus supporting wide variations in environmental conditions. Zooplankton is a good example of organisms that have special adaptations for their survival in these environments, such as the ability to withstand variations in salinity. Its filtering function is also important in the production of quality salt and as an environmental indicator. This study aimed to characterize the composition and seasonal dynamics of the zooplankton community and its role as a bioindicator in relation to environmental parameters, evaluating its spatial and temporal variations in response to the salinity gradient, pH, temperature, nitrite, nitrate, ammonia, total phosphorus and chlorophyll-a along the water circuit of the Salina Miramar/NORSAL, located in the municipality of Areia Branca/RN. Samplings were performed over a year (January, July and November 2018), in six fixed collection points chosen according to the salinity content, in order to find out the distribution of the zooplankton referring to the salt concentration in the saline tanks. Eight environmental variables were evaluated in the same sampling points of the zooplankton. To estimate the Taxonomic Diversity indices, a hierarchical linnean classification was used as the basis for the cladograms that represent the phylogenetic relationship of the species, considering the five taxonomic levels. The beta diversity (βSOR) and its components, turnover (βSIM) and nesting (βSNE), were calculated using the BETAPART package in the R software. The pattern found in the saline circuit shows how important it is to incorporate hypersaline environments, areas generally neglected in limnological surveys and studies that aim to describe and understand the general pattern of the zooplankton community. The hypothesis followed throughout the research is that the richness and abundance of zooplankton species decreases as salinity increases. With the linear regressions performed between the components of diversity and the salinity gradient, they presented inversely proportional relations, i.e., diversity decreases with increasing salinity; however, it is worth noting that for the taxonomic distinction, lower values mean greater diversity, i.e., the more distinct the phylogenetic relations in the community, consequently there will be greater biodiversity. The taxonomic diversity index is a more adequate tool for the evaluation of hypersaline ecosystems, which does not corroborate the study hypothesis. Finally, this research provided important information on the factors that control the richness and zooplankton distribution in space and time and can assist in the actions and conservation strategies of these ecosystems.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Localização do estuário do Rio Apodi-Mossoró (RN) ... 16 Figura 2- Localização da zona salineira no Estado do Rio Grande do Norte .... 19 Figura 3- Localização da Salina Miramar/NORSAL ... 20 Figura 4- Imagem Cartográfica da Salina Miramar/NORSAL com os pontos de coletas e gradiente de salinidade (ºBé), no seu circuito das salmouras ... 24 Figura 5- Localização geográfica e desenho amostral das estações de coleta na Salina Miramar/NORSAL ... 32 Figura 6- Coleta de zooplâncton ... 33 Figura 7- Gráfico de densidade da comunidade zooplanctônica de acordo com o gradiente de salinidade... 39 Figura 8- Gráficos de regressões lineares entre salinidade e diversidade de espécies zooplanctônica ... 42 Figura 9- Variação na diversidade beta (βSor) e suas variantes (turnover – βSim; Aninhamento-βSNE) ... 43
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 10 2 OBJETIVOS ... 13 2.1 Objetivo Geral ... 13 2.2 Objetivos Específicos ... 13 3 LEVANTAMENTO DE LITERATURA ... 14
3.1 Contextualização dos ambientes hipersalinos ... 14
3.1.1 A escassez e necessidade de estudos em ambientes hipersalinos no Nordeste do Brasil ... 14
3.1.2 Características gerais e aspectos hidrológicos da área de estudo ... 16
3.1.3 Zona Salineira do Rio Grande do Norte ... 18
3.1.4 Salinas como ecossistemas artificiais ... 20
3.1.5 A salinidade como fator limitante ... 22
3.2 Importância da comunidade zooplanctônica nas salinas solares ... 24
3.2.1 Zooplâncton como bioindicador ... 24
3.2.2 Cadeias tróficas de uma salina ... 26
3.2.3 A Artemia sp. como filtro biológico ... 28
3.3 Índices de Diversidade ... 29
4 MATERIAIS E MÉTODOS ... 32
4.1 Desenhos amostrais ... 32
4.2 Amostragens do zooplâncton ... 33
4.3 Amostragens de fatores hidrológicos e variáveis ambientais ... 34
4.3.1 Salinidade ... 34
4.3.2 Potencial hidrogeniônico (pH) e temperatura da água ... 34
4.3.3 Amônia, nitrito, nitrato, fósforo total e clorofila-a ... 34
4.4 Índices de Diversidade Taxonômica ... 34
4.5 Analise dos dados ... 35
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 36
5.2 Composição e distribuição das espécies ... 37
5.3 Diversidade Taxonômica ... 40
5.4 Diversidade Beta ... 42
6 RESULTADOS ... 45
1 INTRODUÇÃO
As salinas são ecossistemas artificiais e transitórios entre o ambiente marinho e as águas interiores, apesar de sua relativa estabilidade e de baixa inércia térmica. Estes biótopos são formados por lagoas de salinidade crescente, com uma biota característica, que vão desde da água do mar até a saturação nas lagoas de cristalização, no qual se produzem halitas, sobretudo sendo utilizados na indústria química e como sal de cozinha, além de inúmeros “sub-produtos” como o cálcio, magnésio, etc., que estão diretamente relacionadas com os processos biológicos (DAVIS, 2000; DE MEDEIROS ROCHA, 2011).
Devido à notável importância do estuário, as atividades antrópicas desenvolvidas nesse ambiente necessitam ser monitoradas, utilizando-se como ferramenta os organismos bioindicadores ali existentes, sendo que muitos são extremófilos, ou seja, que vivem em condições extremas de temperatura, acidez ou salinidade, suportando dessa forma, amplas variações nas condições ambientais (TORTORA et al., 2003).
A legislação reconhece a importância da utilização de indicadores biológicos como base dos programas de monitoramento, indo além do simples uso de indicadores de origem química ou física (FLOTEMERSCH et al., 2006).
Muitos são os grupos de organismos que têm sido propostos e utilizados como indicadores das mudanças ambientais e ecológica (KARR et al., 1986), contudo um dos grandes desafios do biomonitoramento nos ambientes aquáticos é escolher o indicador ideal (bioindicador), cuja a presença, abundância e comportamento reflitam o efeito do estresse da biota (BONADA et al., 2006). Desta forma, nesta pesquisa foi utilizado a comunidade zooplanctônica.
Assim sendo, a comunidade zooplanctônica é um bom exemplo de organismos que apresentam adaptações especiais para a sua sobrevivência nesses ambientes, como a capacidade de resistir às variações de salinidade (espécies eurialinas) (NEWELL e NEWELL, 1963).
A comunidade zooplanctônica é composta por organismos microscópicos que desempenham um importante papel nos diversos sistemas aquáticos, sendo essencial nos ecossistemas aquáticos, pois participam no fluxo de energia,
contribuindo na manutenção e orientação das cadeias tróficas (ARAÚJO e LUCAS, 2003).
Os indivíduos que constituem a comunidade zooplanctônica apresentam sensibilidade frente às mudanças ambientais, podendo responder rapidamente aos mais diversos efeitos provenientes de tais mudanças. Essas respostas podem se manifestar tanto através da alteração na composição e diversidade, como no aumento ou diminuição da densidade da comunidade zooplanctônica (SILVA, 2013).
De acordo com Matsumura-Tundisi e Tundisi (2008), as alterações estruturais da comunidade de zooplâncton podem ser o primeiro passo para detectar mudanças em grande escala nas funções de um reservatório, uma vez que algumas espécies apresentam alta-sensibilidade quando expostas as mudanças ambientais.
Dessa maneira, conhecer as espécies da comunidade zooplanctônica, passou-se a ser um importante instrumento para avaliar modificações nos ecossistemas aquáticos resultantes das variadas atividades que causem mudanças no ambiente.
Portanto, existe uma necessidade de estudos ecológicos e biogeográficos voltados a diversidade das espécies de zooplâncton na Salina Miramar/Norsal, sendo uma importante ferramenta para o desenvolvimento de ações de manejo, visando a conservação da biodiversidade.
Para acontecer um estudo da diversidade biológica na salina, precisa ocorrer três situações: a) diversidade alfa, a “riqueza de espécies local”; b) diversidade beta, a “amplitude de alteração na composição da comunidade” e a c) diversidade gama, a “diversidade de espécies regional” (WHITTAKER, 1972). Destacando-se a diversidade beta por ser um fator chave para compreender o funcionamento dos ecossistemas e as causas da sua diversidade (CONDIT et al., 2002).
Estudos de diversidade beta descrevem a extensão das diferenças de composição entre os locais e buscam revelar os mecanismos de construção que
impulsionam essas diferenças, ou seja, a estruturação das comunidades no espaço e/ou no tempo (KRAFT et al., 2011; BEAUDROT et al., 2013).
Tendo em vista o que foi mencionado até o momento, o presente estudo teve como objetivo caracterizar a composição e dinâmica sazonal da comunidade zooplanctônica e o seu papel de bioindicador frente aos parâmetros ambientais, avaliando as suas variações espaciais e temporais em resposta ao gradiente de salinidade, pH, temperatura, nitrito, nitrato, amônia, fósforo total e clorofila-a ao longo do circuito das águas da Salina Miramar/NORSAL. Ressalta-se ainda a sua função filtradora, tão importante na produção de um sal de qualidade e usá-la como indicadora e filtros ambientais.
A hipótese seguida ao longo da pesquisa é a de que a riqueza e a abundância de espécies do zooplâncton diminuem na medida que a salinidade aumenta.
A principal justificativa do estudo se dá devido as variações espaciais e temporais do zooplâncton em resposta ao gradiente de salinidades no circuito de uma salina, uma vez que nenhum trabalho foi feito na área. Além disso, o estudo contribui para a caracterização da biodiversidade da comunidade zooplanctônica e recomenda o levantamento completo das espécies endêmicas da região e definição de indicadores ecológicos adequados ao monitoramento desse ecossistema.
Embora não haja dúvidas entre a comunidade científica sobre a necessidade de restaurar e conservar esses habitats, tem havido poucos estudos sobre ecossistemas salinos em geral e sobre salinas solares em particular (Davis, 2000). Espera-se que esta pesquisa possa contribuir para o conhecimento científico a respeito de ambientes hipersalinos, os quais ainda são poucos estudados no Brasil, especialmente na Costa Branca (RN), onde esses ambientes constituem ecossistemas de elevada produtividade biológica. Dessa maneira, é essencial um bom conhecimento a respeito da hidrologia e ecologia destes ambientes para garantir uma gestão adequada, tanto em termos de proteção da vida selvagem como de exploração econômica e social.
2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral
• Caracterizar, espacial e temporalmente, a comunidade zooplanctônica da Salina Miramar (RN, Brasil).
2.2 Objetivos Específicos
• Identificar os organismos zooplanctônicos;
• Analisar os parâmetros limnológicos, associados à comunidade zooplanctônica;
• Correlacionar os parâmetros ecológicos verificados no ambiente, com a distribuição do zooplâncton;
• Avaliar a variação espacial e temporal do zooplâncton ao longo do circuito da salina em diferentes situações de descarga fluvial (período chuvoso e de estiagem), levando-se em conta a variação dos nutrientes, parâmetros físico-químicos e gradiente de salinidades;
• Eleger táxons da comunidade zooplanctônica como bioindicadores das alterações antrópicas ao longo do circuito da Salina Miramar.
3 LEVANTAMENTO DE LITERATURA
3.1 Contextualização dos ambientes hipersalinos
3.1.1 A escassez e necessidade de estudos em ambientes hipersalinos no Nordeste do Brasil
Para superar as condições relacionadas à salinidade, os organismos que habitam os ambientes hipersalinos possuem adaptações singulares, particularmente fisiológicas (BAYLY, 1969), mas também comportamentais (BAYLY, 1972), para permitir a sua ocorrência nesses habitats.
Dessa forma, o elevado gradiente osmótico dos ambientes hipersalinos, limita os organismos, fazendo com que as comunidades ali existentes sejam bastante únicas (HAMMER, 1993). Além disso, a importância econômica dessas áreas pode ser simplesmente ilustrada pela extração mineral (por exemplo, sal e magnésio) e a produção na aquicultura (McLUSKY e ELIOTT, 2004).
Apesar da importância que tais organismos dos ambientes hipersalinos têm nas cadeias tróficas e como bioindicadores, eles receberam pouca atenção científica até o presente momento, particularmente nas áreas estuarinas do Nordeste do Brasil, onde somente alguns estudos foram realizados na região (MEDEIROS, 1983; MEDEIROS et al., 2002; LUCAS, 2006).
As salinas solares no Brasil são pouco estudadas com respeito aos seus aspectos ecológicos, biodiversidade e funcionamento como zona húmida (DE MEDEIROS ROCHA, 2011). Posto isto, nota-se tamanha a importância de novos estudos nestes ambientes, sendo essencial para se conhecer melhor os seres lá existentes, podendo fazer uma caracterização das espécies. Em relação à salina é fundamental esse estudo, uma vez que se conhecendo tanto a biodiversidade como a sua distribuição no circuito, facilitará o controle destes indivíduos, tornando a produção de sal mais sustentável e melhorando a qualidade dos cristais de halita.
Em se tratando de trabalhos acadêmicos em áreas hipersalinas no litoral norte do RN, persistem necessidades de informações científicas sobre a dinâmica dos ecossistemas, distribuição e caracterização das unidades
paisagísticas e estágios de conservação/degradação desses ambientes, no que dificulta na elaboração de planos de manejo sustentáveis para essas áreas (DE MEDEIROS ROCHA et al., 2012 apud MEDEIROS, 2012).
Vale ressaltar que para a obtenção de um sal de melhor qualidade, é necessário a boa qualidade ecológica das salmouras e a contribuição de fatores para a purificação destas, como a impermeabilização do solo, que reduz a presença de minerais (DE MEDEIROS ROCHA, 1993; LIU, 2002; JAVOR, 2002; OREN, 2003; AMDOUNI, 2006; DAVIS, 2009; ZHILING, 2009 apud MEDEIROS, 2012).
Nesses sistemas, as concentrações de nutrientes é uma questão chave devido ao elevado potencial para o desenvolvimento da eutrofização. Em uma situação de excesso de nutrientes, cianobactérias unicelulares presentes no sedimento e na salmoura podem produzir grandes quantidades de um limo de polissacarídeo que prejudica e afeta o processo de produção de sal, pois aumenta sensivelmente a viscosidade da salmoura, reduzindo a evaporação (DE MEDEIROS ROCHA e CAMARA, 1993; OREN, 2009). Um dos potenciais medidas de mitigação e/ou controle da eutrofização seria o aumento da densidade das microalgas halofílicas que atuariam diretamente da utilização dos compostos nitrogenados no seu metabolismo (DE MEDEIROS ROCHA, 2011).
Muitos processos ecológicos realizados em estuários ainda são pouco conhecidos e, como sugerido por muitos autores renomados, têm de ser preliminarmente, ou, pelo menos, mais cuidadosamente investigados, especialmente as que dizem respeito à avaliações à nível de comunidades (HAMMER, 1986; BOS et al., 1996; WILLIAMS, 1998; DERRY et al., 2003 apud SILVA, 2009).
Além disso, embora algumas investigações tenham sido feitas em ambientes salinos em todo o mundo (REMANE e SCHLIEPER , 1971; BAYLY, 1972; BEADLE, 1981; TIMMS, 1983; HAMMER, 1986; COLBURN, 1988; WOOD e TALLING, 1988; ALONSO, 1990 apud SILVA, 2009), pesquisas sobre a comunidade zooplanctônica em estuários tropicais hipersalinos são muito raros e os processos que influenciam potencialmente na presença desses organismos ainda não são totalmente compreendidos.
Sendo assim, o desenvolvimento de novas ferramentas para o monitoramento e o controle ambiental das zonas estuarinas e ambientes hipersalinos (salinas), utilizando-se o zooplâncton, poderá auxiliar nos estudos de manejo e conservação do estuário e circuitos da salina, uma vez que algumas espécies servem também como bioindicadores e filtros ambientais.
3.1.2 Características gerais e aspectos hidrológicos da área de estudo
Posicionada na mesorregião oeste potiguar, a bacia hidrográfica Apodi-Mossoró apresenta uma área em torno de 14.276 km, o trecho estuarino está localizado na microrregião de Mossoró (OLIVEIRA e QUEIROZ, 2008), entre os municípios de Areia Branca, Grossos e Mossoró (Figura 1), constituindo-se uma das principais regiões socioeconômicas do Estado do Rio Grande do Norte, por causa da exploração petrolífera, indústria do cimento, atividade salineira, carcinicultura, fruticultura irrigada e outros serviços que demandam os mesmos (ROCHA, 2005; AMARO e ARAÚJO, 2008; IDEMA, 2012).
Figura 1: localização do estuário do Rio Apodi-Mossoró (RN) Fonte: Medeiros, 2016.
De acordo com Cameron e Pritchard (1963), um estuário pode ser definido como um corpo costeiro semifechado de água que tem ligação livre com o
oceano aberto, no qual a água do mar é quantitativamente diluída com água doce proveniente da drenagem continental.
Os estuários são áreas transicionais, que tem águas doces fluviais encontrando as águas marinhas, que se torna um ponto muito importante, no ponto de vista ambiental, econômico e científico (MEDEIROS, 2016). Perante suas elevadas propriedades dinâmicas, em consequências dos agentes naturais marinhos e continentais, os ambientes estuarinos se caracterizam como os ecossistemas mais produtivos do planeta terra, servindo como área de abrigo, reprodução, desenvolvimento e alimentação de várias espécies marinhas, estuarinas, límnicas e terrestres, tais como crustáceos e peixes marinhos de interesse comercial e ecológico (ODUM, 1988).
Tais ambientes realizam um importante papel ecológico, uma vez que exerce serviços ecossistêmicos de provisão como aquicultura, retenção e extração de água doce; serviços de regulação como proteção contra a erosão costeira e controle de tempestades e alagamentos; e ainda serviços de suporte, como ciclagem de nutrientes, habitats de reprodução e alimentação para a biodiversidade e formação de solo (MILLENIUM ECOSYSTEM ASSESSMENT, 2005). Além do que foi posto, estas zonas retêm mais carbono atmosférico (CO2)
por fixação no compartimento bentônico do que qualquer outro ecossistema (MITSCH et al., 2010).
Os estuários podem se caracterizar como positivos ou negativos. De acordo com a definição de Cameron e Pritchard (1963), quando ocorre a diluição das águas marinhas pelas descargas fluviais, os estuários são considerados positivos, quando acontece o contrário, o estuário é classificado como negativo. Neste caso, a evaporação excede o volume do fluxo de água doce e da precipitação, tornando a salinidade do estuário maior do que a marinha (PINHEIRO, 2003). É o caso do estuário do Rio Apodi-Mossoró, área da realização desta pesquisa.
Eles também podem ser chamados de estuários invertidos ou atípicos, os quais apresentam elevados níveis de salinidade devido às suas elevadas taxas de evaporação, fazendo exceder o escoamento superficial da água doce que entra no estuário (McLUSKY e ELLIOTT, 2004; SAVENIJE, 2006).
Tais estuários citados acima, podem ainda ser separados em duas categorias, retratando o gradiente de salinidade marinha: os eusalinos que são os estuários que têm salinidade e regimes semelhantes aos oceanos, e os hipersalinos que são aqueles que têm concentrações de sal que excedem as do oceano (McLUSKY e ELLIOTT, 2004; SAVENIJE, 2006). Largier (2010) também reforça que um estuário hipersalino é aquele no qual a salinidade da água é superior à salinidade das águas oceânicas adjacentes.
3.1.3 Zona Salineira do Rio Grande do Norte
A grande maioria da região setentrional do Rio Grande do Norte, em seu ambiente costeiro, se caracteriza por ser de natureza salina e hipersalina, apresentando um lençol freático com um grande teor de sais, com a presença de salinas, lagoas salinas e hipersalinas temporárias e/ou perenes (MEDEIROS, 2016).
Devido à essa natureza hipersalina do estuário do Rio Apodi-Mossoró, a indústria salineira vem explorando a área há mais de 300 anos; são aproximadamente 25 salinas situadas ao longo da margem do estuário e são responsáveis pela maior extração de sal no estado do Rio Grande do Norte como também do país (SILVA, 2009).
O referido estuário apresenta uma área de aproximadamente 975 km², localizado na microrregião de Mossoró, entre os municípios de Areia Branca, Grossos e Mossoró, na qual a maioria das atividades econômicas predominantes na região são a produção de sal marinho, fruticultura irrigada, extração de petróleo e gás natural, pesca artesanal e carcinicultura, sendo desenvolvidas de forma significativamente dependente dos corpos d‘água (PETTA, et al., 2007).
É um ambiente que está sujeito a ações antrópicas, decorrentes tanto da urbanização quanto das atividades agropecuárias e industriais, ocasionando transformações nestes ambientes. Além disso, os efluentes domésticos e industriais, provenientes da ocupação da zona costeira, chegam aos estuários contendo cargas de contaminantes, que podem causar efeitos adversos à fauna e flora destes ambientes dinâmicos (PINHEIRO, 2003).
As maiores salinas brasileiras estão localizadas no litoral nordestino, mais especificamente nas margens dos estuários no litoral norte do estado do Rio Grande do Norte (DE MEDEIROS, et al., 2012), onde estão inseridos os ambientes hipersalinos.
Deste modo, de acordo com De Medeiros Rocha (2011), a localização do polo salineiro (Figura 2), inserido há décadas no litoral setentrional do Rio Grande do Norte, é responsável por 95% de todo o sal marinho produzido no Brasil, sendo a maior proporção provinda do estuário Apodi-Mossoró.
Figura 2: Localização da zona salineira no Estado do Rio Grande do Norte Fonte: De Medeiros Rocha et al., 2011.
Um dos principais pólos produtores de sal no Rio Grande do Norte situa-se no município de Areia Branca/RN, na região Costa Branca (MEDEIROS, 2012), sobressaindo a Salina Miramar/NORSAL (Figura 3), que cobre uma notável extensão do território desse município, estando localizada ao longo de 5,4 km na margem direita do estuário do Rio Apodi-Mossoró, entre as coordenadas 37º7’30” O/ 4º57’00” e 37º4’30” O/ 4º 58’30” S (MEDEIROS 2012).
Figura 3: Localização da Salina Miramar/NORSAL Fonte: Medeiros, 2012.
3.1.4 Salinas como ecossistemas artificiais
As salinas solares são ecossistemas artificiais e transitórios entre o ambiente marinho e as águas interiores (DAVIS, 2000; DE MEDEIROS ROCHA, 2011). Estes biótopos são formados por lagoas de salinidade crescente, que vão desde da água do mar até a saturação nas lagoas de cristalização onde se encontra uma biota em compartimentos bem definidos (DAVIS, 2000; DE MEDEIROS ROCHA, 2011).
Comparativamente, os ambientes hipersalinos abrangem uma pequena parcela dos ecossistemas aquáticos continentais do mundo (COTNER, et al., 2004). Apesar disso, estes ecossistemas são de enorme interesse para as comunidades científica e econômica devido às suas características únicas (HAMMER, 1986; McLUSKY e ELLIOTT, 2004), além do seu potencial financeiro (COETZEE et al.,1996; LAMBERTH e TURPIE, 2003; De Medeiros Rocha, 2012).
Baas-Becking (1931) diz que elas vêm sendo utilizadas pelo homem há milênios, na qual as primeiras informações e referências sobre a extração de sal a partir da água do mar foram obtidas da China, durante a dinastia do Imperador Huang, há 2.500 a.C. O autor ainda diz que naquele tempo o método utilizado era semelhante ao que são usados nas salinas tradicionais de algumas partes da África, América do Sul e Oceania, compondo-se em represar a água do mar em diques de argila e aguardar a precipitação de sal, com uma predominância de NaCl e alto conteúdo de sais de cálcio, magnésio, etc.
A qualidade e a produtividade da extração de sal das principais salinas melhoraram ao longo das últimas duas décadas através de novos sistemas geralmente baseados na modernização da construção, disposição dos tanques devido ao aumento da taxa de evaporação, etc., de modo a facilitar a ação dos processos físicos que podem causar um aumento na produtividade (DE FLERS 1967; GARRETT 1969; BHATT 1975; DAVIS 1978; BREMER 1983, DE MEDEIROS ROCHA e CAMARA 1993; DAVIS 2000, 2009 apud DE MEDEIROS ROCHA, 2011).
Atualmente as salinas solares brasileiras constituem ecossistemas artificiais de supramaré explorados para a extração de sal marinho, formado por uma série de tanques rasos (20 – 200 cm) e interconectados, nos quais a água do mar/estuário é captada e transferida de um tanque para outro por gravidade ou por bombeamento; deste modo, ao longo do seu circuito, esta água vai evaporando gradativamente, ocasionando o aumento da saturação dos sais até se alcançar uma salmoura com saturação de 240 gL-1 de sais, já no estágio final
de cristalização do cloreto de sódio (DE MEDEIROS ROCHA, 2011).
O ambiente de salina é conceituado como um ecossistema hipersalino, onde o complexo mosaico constituído pelos diferentes tanques (evaporadores, concentradores e cristalizadores), possibilitam a importante atividade econômica da produção de sal (DAVIS, 2009).
Estes ecossistemas são relativamente estáveis, de baixa inércia térmica, com uma estrutura de comunidade biológica zonal que vai desde comunidades marinhas a comunidades de ambientes halofílicos extremos; a qualidade do sal
produzido por evaporação e precipitação estão diretamente relacionadas com os processos biológicos (DAVIS, 2000; DE MEDEIROS ROCHA, 2011).
Este ecossistema assume uma particularidade ímpar por conseguir atingir o “raro fenômeno” da integração entre a exploração sustentável de um sistema biológico, com uma biodiversidade típica de ambientes hipersalinos (OREN, 2009). Mesmo com tamanha a importância que as salinas tem, poucos estudos são realizados, tendo muito ainda a ser explorado cientificamente.
Sabendo-se que ainda existem poucos estudos relacionados à ambientes com características hipersalinas e da tamanha importância para se conhecer mais a respeito, esta pesquisa foi realizada no circuito da Salina Miramar/NORSAL, na qual seus tanques têm características hipersalinas, onde as concentrações de sal ultrapassam gradativamente as do oceano.
3.1.5 A salinidade como fator limitante
No decorrer deste trabalho fica claro a necessidade de mais estudos a respeito dos ambientes hipersalinos, tendo as salinas como importantes ecossistemas artificiais a serem pesquisados, com a finalidade de se pesquisar mais sobre a distribuição espacial e temporal dos seres vivos que nela habitam, havendo a salinidade como fator limitante.
Como Margalef (1983) e Esteves (2011) já relataram em seus estudos, a salinidade atua como uma barreira para a dispersão das espécies, sendo um fator limitante em grande potencial.
A salinidade está entre os mais importantes fatores ambientais com potencial para influenciar significativamente sobre as comunidades estuarinas (SAVENIJE, 2006). As flutuações de salinidade, sobretudo devido à sazonalidade, exercem um importante papel ecológico no controle da composição e distribuição das espécies estuarinas (PRADOPOR e LANSAC-TÔHA, 1984; LANSAC-TÔHA e LIMA, 1993). Sendo assim, notamos a relevância dessa pesquisa, visto que apenas algumas espécies têm o potencial de tolerar variações ambientais bruscas (HAMMER, 1993).
Para vencer as condições relacionadas à salinidade, os organismos que habitam os ambientes hipersalinos possuem adaptações especificas, particularmente fisiológicas (BAYLY, 1969), como também comportamentais (BAYLY, 1972), as quais permitem a sua ocorrência nesses habitats; o elevado gradiente osmótico dos ambientes hipersalinos, limita os organismos, fazendo com que as comunidades ali existentes sejam bastante únicas (HAMMER, 1993).
Além disto, o valor econômico destas áreas pode ser simplesmente ilustrado pela extração mineral, como o cloreto de sódio e o cloreto de magnésio por exemplo, além da produção na aquicultura (McLUSKY e ELIOTT, 2004). Este sistema tem potencial para muitas outras atividades econômicas, sendo possível associar a produção de sal a outras utilizações potenciais múltiplas dos lagos de sal (DE MEDEIROS ROCHA, 2011).
Posto isso, este estudo teve como um dos seus objetivos a avaliação da variação espacial-temporal do zooplâncton ao longo do circuito da salina em diferentes situações de descarga fluvial (período chuvoso e de estiagem), levando-se em conta, além das variações dos nutrientes e dos parâmetros físico-químicos, o gradiente de salinidades. Deste modo, foram divididos seis pontos amostrais com salinidades diferentes ao longo do circuito da Salina Miramar/NORSAL (Figura 4).
Figura 4: Imagem Cartográfica da Salina Miramar/NORSAL com os pontos de coletas e gradiente de salinidade (ºBé), no seu circuito das salmouras
Fonte: Elaborado pelo autor, 2019.
3.2 Importância da comunidade zooplanctônica nas salinas solares 3.2.1 Zooplâncton como bioindicador
Comparativamente, ambientes hipersalinos abrangem uma parcela muito pequena dos ecossistemas aquáticos continentais do mundo (COTNER, et al., 2004), mas são de grande relevância para as comunidades científica e econômica devido às suas características únicas (HAMMER, 1986; McLUSKY e ELLIOTT, 2004) e o seu potencial financeiro (COETZEE et al.,1996; LAMBERTH e TURPIE, 2003), respectivamente.
O estuário do Rio Apodi-Mossoró é um ambiente que vem sofrendo modificações ambientais recentemente devido a antropização, decorrente do aumento da ocupação desordenada, em áreas irregulares como também das atividades econômicas, desenvolvidas nas proximidades do estuário (ROCHA, 2007).
Devido à importância do estuário, as atividades antrópicas desenvolvidas nesse ambiente precisam ser monitoradas utilizando-se como ferramenta os organismos bioindicadores ali existentes, visto que muitos são extremófilos, ou seja, vivem em condições extremas de temperatura, acidez ou salinidade,
suportando, dessa forma, amplas variações nas condições ambientais (TORTORA et al, 2003).
Desta forma, a comunidade zooplanctônica é um bom exemplo de organismos que apresentam adaptações especiais para a sua sobrevivência nesses ambientes, como a capacidade de resistir às variações de salinidade (espécies eurialinas) (NEWELL e NEWELL, 1963). Sendo assim, esta comunidade se encaixa perfeitamente, sendo utilizadas como bioindicadores em todo o circuito da salina.
A comunidade zooplanctônica é composta por protozoários, rotíferos, cladóceros, copépodos e larvas de insetos (TUNDISI, 2006). Desta forma, é de grande importância estudos ecológicos sobre o zooplâncton, uma vez que ele é a base alimentar para diversas espécies aquáticas. Estes organismos respondem às alterações ambientais devido à maior sensibilidade, sendo considerados bons indicadores biológicos da qualidade da água (LANSAC-TÔHA et al., 2004; TUNDISI, 2006; FERDOUS e MUKTADIR, 2009).
Diversas espécies zooplanctônicas são reconhecidas como importantes bioindicadoras das condições hidrológicas do meio, e respondem a fatores como variações da vazão afluente, precipitação pluviométrica, salinidade, evaporação, radiação solar e temperatura (ESKINAZI, 1996). Além de tudo, a composição da comunidade zooplanctônica em geral difere entre um ambiente que sofre forte pressão antropogênica e um ambiente bem preservado (SILVA, 2009).
Diante do que foi posto e tendo como referência Tundisi & Tundisi (2003), sabe-se que o plâncton de estuário é composto por indivíduos que ocorrem em sistemas costeiros, sujeitos às constantes variações de salinidades e que podem variar na sua composição de acordo com o grau de trofia em que se encontra o ambiente.
Daí a importância do zooplâncton em ser utilizado como bioindicador de alterações nos ecossistemas aquáticos, principalmente em áreas de estuários sujeitas a elevados níveis de degradação devido às atividades humanas, e que precisam antes de tudo ser investigadas em programas de monitoramento (TUNDISI & TUNDISI, 2003).
3.2.2 Cadeias tróficas de uma salina
O Zooplâncton é composto por organismos microscópicos que desempenham um importante papel na dinâmica nos diversos sistemas aquáticos, representando o principal elo de transferência de energia entre a base produtiva da cadeia alimentar e os níveis tróficos superiores (ESTEVES, 1998; ARAÚJO e LUCAS, 2003).
Em áreas estuarinas, na qual a salina retira a água para que possa ser introduzida no seu circuito, a comunidade zooplanctônica forma um grupo no qual podem ser reconhecidos organismos pertencentes à grande maioria dos filos do reino animal (RÉ, 2000). Eles têm um papel fundamental na dinâmica do ecossistema, atuando como elo entre o fitoplâncton e muitos carnívoros, incluindo vários animais de interesse comercial (PARANAGUÁ et al., 2000; MELO JR, 2005), além de aves que se alimentam de microcrustáceos.
Na Salina Miramar/ NORSAL encontra-se grande quantidade de aves, muitas delas migratórias, que se alimentam de algumas espécies de zooplâncton, sendo a Artemia sp. um dos principais motivos que ocasiona a vinda destas aves, em busca de alimento.
Em todo o mundo, certas aves aquáticas usam salinas como locais de descanso, alimentação e reprodução (LÓPEZ, 2010; MASERO, 2003). Essa guilda de espécies é uma das mais frequentemente consideradas em relação à avaliação do valor natural dessas áreas úmidas para conservação como áreas protegidas (DE MEDEIROS ROCHA, 2012).
De acordo com autores como López (2010) e De Medeiros Rocha (2012), o gradiente de salinidade é um elemento fundamental para as salinas, uma vez que o processo de produção de sal determina a participação ecológica dentro do sistema. Essa segregação ecológica é essencial para a conservação de tais ambientes, visto que a heterogeneidade espacial pode proporcionar às espécies uma grande diversidade de habitats, apropriada para as aves aquáticas migratórias (LÓPEZ, 2010).
Assim sendo, é de grande importância saber a caracterização e distribuição do zooplâncton ao longo do circuito da salina, como forma de poder futuramente monitorar estas aves que que têm tamanha importância na cadeia trófica, além de ajudar na sua preservação.
O zooplâncton dos estuários ocupa uma posição chave na cadeia alimentar pelágica, especialmente na ciclagem de nutrientes e no fluxo de energia (VIEIRA et al., 2003; LO et al., 2004; BELGRANO et al., 2005). Segundo Harris et al. (2000), diz que este grupo de organismos participa na transferência da energia provinda da produção orgânica das algas unicelulares para níveis tróficos mais altos, tais como estoques de peixes pelágicos explorados pelo homem.
O zooplâncton estuarino participa fortemente das teias alimentares costeiras, uma vez que boa parte da biomassa destes organismos está presente nos processos de troca, exportação e importação, entre estes ambientes (DAME e ALLEN, 1996; SCHWAMBORN, 1997; GIBSON, 2003).
Em relação a cadeia trófica, sabe-se que o grupo dos copépodos são considerados elos críticos da cadeia alimentar marinha, participando do controle da produção primária e são presas preferenciais de peixes planctívoros adultos e juvenis (SCHIPP et al., 1999; SOMMER et al., 2002). Eles contribuem para a transferência de energia e matéria orgânica nos ecossistemas aquáticos dos produtores primários para os níveis tróficos mais altos (PARSONS et al., 1984), além de exercer a função de consumo de carbono produzido pela alça microbiana (CHAMPALBERT e PAGANO, 2002; SOMMER e STIBOR, 2002).
Apesar da importância do zooplâncton nas cadeias tróficas e como bioindicadores, esses organismos receberam pouca atenção científica até o presente momento, particularmente nas áreas estuarinas do Nordeste do Brasil, onde somente alguns estudos foram realizados na região (MEDEIROS, 1983; MEDEIROS et al., 2002; LUCAS, 2006). De forma geral, esses estudos com os organismos planctônicos mostram como alterações na qualidade da água, causadas por distúrbios de origem antrópica, podem ser potencialmente
suficientes para modificar toda a estrutura da comunidade zooplanctônica, acarretando em consequências para toda a cadeia superior.
3.2.3 A Artemia sp. como filtro biológico
A Artemia sp. é uma espécie cosmopolita e extremófila, onde se desenvolvem em ambientes como lagos hipersalinos e em salinas solares, distribuídas pelos continentes (CARPELAN, 1957, 1967; COPELAND, 1967; JAVOR, 1983, 1989). Devido possuir as características físicas fundamentais para o desenvolvimento destas espécies, o litoral setentrional do Rio Grande do Norte se destaca, pela presença de Artemia sp. introduzida pelo biólogo Renato de Medeiros Rocha, em 1976 (comunicação pessoal).
Sabe-se que a salinidade se caracteriza como um grande fator limitante que impede e permite seres se dispersarem. No contexto da salina isso não é diferente. Seguindo esse raciocínio, alguns autores como Ricklefs (2003), Dajoz (2005) e Begon (200), dizem que todo ser vivo apresenta um limite de tolerância, existindo espécies que conseguem suportar altas variações intensas, sendo denominadas de euriécia e quando não suporta essas variações intensas, são chamadas de estenoécia. Termo este que foi aplicado às espécies que conseguem ou não suportar mudanças bruscas de salinidade e temperatura.
Tendo em vista o que foi posto anteriormente, a principal característica da Artemia sp. se dá devido ao seu sistema de regulação osmótica, lhe possibilitando habitar águas de salinidade extremas (AMAT, 1985). Esta notável adaptação, faz com que ela possa viver tanto em águas com baixos níveis de salinidade quanto em ambientes extremófilos (de altas salinidades), o que implica em peculiaridades fisiológicas bastante interessantes no que se diz respeito ao controle da pressão osmótica (FONSECA, 1987; HONTORIA, 1990). A Artemia sp. é empregada em salinas solares como filtros biológicos na retenção de partículas indesejáveis na salmoura, fazendo com que a cristalização do cloreto de sódio seja mais homogênea e pura (DAVIS, 1974; 1979; 1980; TACKAERT e SORGELOOS, 1994; CÂMARA e DE MEDEIROS ROCHA, 1987; DE MEDEIROS ROCHA e CÂMARA, 1993; DAVIS, 2000; DE MEDEIROS ROCHA et al., 2011).
A indispensabilidade da Artemia sp. para a produção de sal está na capacidade que elas tem de limpar a salmoura de partículas com até 20 micrômetros de diâmetro, além de metabolizar grandes quantidades de matéria orgânica; desta forma, depositam no fundo da salina os resíduos fecais que são incorporados na comunidade bentônica, fornecendo alimentos altamente adequados para as populações de Halobacterium salinarium nas lagoas nos evaporadores seguintes (DE MEDEIROS ROCHA et al., 1992)
Além das vantagens mencionadas em se ter a Artemia sp. nas salinas, elas trabalham no controle da proliferação excessiva de cianobactérias (DE MEDEIROS ROCHA et al., 1992; OREN, 2009). Assim sendo, é essencial ter mapeamento da distribuição dela na salina, como também a sua manutenção nestes ambientes.
3.3 Índices de Diversidade
Avaliar, medir e interpretar a biodiversidade no espaço e no tempo são tarefas desafiadoras em ecologia, evolução, biogeografia e conservação (CARDOSO et al, 2014). As alterações ambientais globais e perturbações antrópicas têm afetado amplamente a biodiversidade e o funcionamento dos ecossistemas, assim a necessidade de identificar e quantificar as formas de distribuição das comunidades locais ou regionais torna-se cada vez mais essencial para o manejo e conservação de áreas (LOREAU et al., 2001; HOEKSTRA et al., 2005; MAGURRAN e DORNELAS, 2010).
Sabendo-se da importância que a comunidade zooplanctônica tem para as salinas solares, principalmente como bioindicadores e filtros ambientais, torna-se importante buscar estratégias para a conservação de tais organismos. Com isso, as medidas de diversidade filogenética servem de mecanismo para tais fins.
A diversidade filogenética é uma medida da diversidade onde uma comunidade acaba incorporando as relações filogenéticas das espécies (MAGURRAN, 2004). A premissa principal dessa medida é que a diversidade é maior em uma comunidade em que as espécies são filogeneticamente mais distintas (CIANCIARUSO et al., 2009).
Segundo May (1990) e Williams et al. (1991) a extinção de uma espécie que não tenha parentes próximos em uma comunidade destina-se a levar a uma perda maior de informação genética do que a extinção de uma espécie que tenha parentes próximos. Deste modo, uma melhor estratégia de conservação é estabelecer reservas que contenham a maior diversidade filogenética possível (VANE-WRIGHT et al., 1991; WILLIAMS et al., 1991; FAITH 1996; POLASKY et al., 2001).
A percepção dominante em ecologia evolutiva é que espécies coexistindo devem diferir significativamente e que a maior parte da variação entre espécies aparentadas é uma resposta adaptativa à competição no passado, quando os traços não diferiam (HARVEY e RAMBAUT, 2000).
Dessa forma, uma comunidade em que as espécies estão distribuídas em muitos gêneros deve apresentar uma diversidade maior do que uma comunidade que a maioria das espécies pertence a um mesmo gênero (Magurran, 2004).
Estudos de diversidade é muito importante para a conservação de qualquer área, principalmente quando trabalhamos com bioindicadores. Sendo assim, a diversidade beta é um elemento fundamental, onde podemos entender o funcionamento dos ecossistemas, como também as causas que geram sua biodiversidade (CONDIT et al., 2002).
Com isso, dois são os fenômenos gerados pela diversidade beta: a) turnover de espécies, que implica na substituição de espécies encontradas no ambiente por outras espécies através da triagem ambiental ou restrições espaciais e históricas, o que acaba por influenciar em taxas de endemismo em várias escalas espaciais (BOND et al., 2001; QIAN et al., 2005; BASELGA, 2010); b) aninhamento de espécies, onde o conjuntos de espécies ocorre quando pontos com menor número de espécies são subconjuntos dos pontos mais ricos o que reflete na perda de espécies como uma consequência de fatores que promovem a desagregação ordenada das assembleias (WRIGHT e REEVES, 1992 ; GASTON e BLACKBURN, 2000; ULRICH e GOTELLI, 2007; VILLÉGER et al., 2013).
Esses fenômenos implicam no funcionamento de diferentes processos ecológicos. Espera-se que os padrões de turnover sejam produzidos por fatores
que promovem o endemismo em várias escalas espaciais (BOND et al., 2001; BASELGA, 2010), enquanto o aninhamento é o resultado de extinções ordenadas ou colonizações ao longo de gradientes (ULRICH et al., 2009; VILLEGER et al., 2013). Dada a variedade de mecanismos subjacentes que podem produzir turnover e aninhamento, é importante que possamos distinguir quais seus fatores direcionadores para compreensão dos gradientes espaço/temporais da beta diversidade (BASELGA, 2010; VILLEGER et al., 2013).
Deste modo é fundamental que as salinas solares possam identificar e quantificar os seres vivos que se encontram nelas, além de entender os fenômenos que demandam no funcionamento dos diferentes processos ecológicos existentes, com o intuito de saber sua distribuição espaço-temporal, conseguindo conhecer melhor suas comunidades. Deste modo, poderá realizar um manejo adequado, condizente com a realidade do local, para se chegar a uma conservação da área, implicando numa produção de sal mais pura e sustentável.
4 MATERIAIS E MÉTODOS 4.1 Desenhos amostrais
As amostragens foram realizadas ao longo de um ano (janeiro, julho e novembro de 2018), em seis pontos fixos de coleta (Figura 5).
Figura 5: Localização geográfica e desenho amostral das estações de coleta na Salina Miramar/NORSAL
Fonte: Adaptado de Medeiros, 2012.
Os pontos amostrais de 01 a 06 (Tabela 1) estão inseridos na Salina Miramar/NORSAL, localizada ao longo de 5,4 km na margem direita do estuário do Rio Apodi-Mossoró. Todos os pontos foram georreferenciados:
Pontos Coordenadas Geográficas (UTM)
Longitude Latitude Ponto 01 71208.48 mE 9453833.47 mS Ponto 02 712102.36 mE 9452872.39 mS Ponto 03 711299.50 mE 9452555.72 mS Ponto 04 Ponto 05 Ponto 06 708068.81 mE 708106.05 mE 708036.29 mE 9451107.29 mS 9451081.12 mS 9454091.07 mS Tabela 1: Coordenadas Geográficas dos pontos amostrais
Os pontos foram escolhidos de acordo com o teor de salinidade, com o intuito de se buscar saber a distribuição do zooplâncton referente à concentração de sal nos tanques da salina.
4.2 Amostragens do zooplâncton
As amostras de zooplâncton foram coletadas com uma rede de plâncton com malha de 60µm, como mostra a (Figura 06), onde 100 litros de água foram filtrados em cada ponto. A água utilizada na filtragem foi coletada na sub-superfície (20-30 cm de profundidade) de cada ponto no circuito da salina de forma a padronizar erros referentes à estratificação vertical dos organismos. Um total de 18 amostras foram coletadas durante o período de amostragem.
Figura 6: Coleta de zooplâncton Fonte: Acervo do autor, 2018.
Assim como foi citado no parágrafo acima, as coletas foram realizadas por arrasto horizontal, em que foi medida a distância percorrida. Para a determinação do volume filtrado (Vf) foi utilizada a fórmula: Vf = π.r2.h onde,
r = raio da boca da rede
h = distância percorrida pela rede.
Imediatamente após as coletas, as amostras foram fixadas com formol a 4%. Em laboratório, a contagem dos organismos foi feita em uma câmara de Sedgwick Rafter com o uso de um microscópio óptico onde foram identificadas as espécies zooplanctônicas. A identificação taxonômica foi realizada através de literatura especializada (KOSTE, 1978; STEMBERG, 1979; ELMOOR-LOUREIRO, 1997), com a orientação dos técnicos do Instituto Nacional do Semiárido – INSA.
4.3 Amostragens de fatores hidrológicos e variáveis ambientais
Foram avaliadas oito variáveis ambientais nos mesmos pontos de amostragem do zooplâncton, descritas abaixo.
4.3.1 Salinidade: medida utilizando-se o refratômetro portátil (Fisher) e as unidades apresentadas em graus Baumé (ºBé).
4.3.2 Potencial hidrogeniônico (pH) e temperatura da água: medida utilizando um pHmetro e termômetro digital portátil (AT-315).
4.3.3 Amônia, nitrito, nitrato, fósforo total e clorofila-a: amostras de águas superficiais foram coletadas em garrafas de PVC de 1L previamente higienizadas com água deionizada e imediatamente preservados em recipientes com gelo para seu transporte ao laboratório, onde foram congeladas. Os resultados das amostras foram determinados por métodos colorimétricos e analisados em espectrofotômetro segundo metodologias descritas no Standard Methods for Analyses (1992). Os valores são apresentados em microgramas por litro (µg.L-1).
4.4 Índices de Diversidade Taxonômica
Para estimar os índices de Diversidade Taxonômica, utilizou-se uma classificação Linneana hierárquica como base para os cladogramas que representam a relação filogenética das espécies, sendo considerados cinco níveis taxonômicos (espécie, gênero, família, ordem, classe e filo). A diversidade taxonômica (Δ) e o índice de distinção taxonômica (Δ+) foram utilizados como
medidas de amplitude taxonômica total de uma assembleia, uma vez que se duas assembleias tem um número idêntico de espécies, mas diferem na diversidade de táxons as quais as espécies pertencem, a assembleia mais variada taxonomicamente será a mais diversa (CLARKE e WARWICK, 1998; MAGURRAN 2004). A grande vantagem destes índices é que podemos variar sua sensibilidade a diferenças na contribuição das espécies raras. Essas medidas são promissoras por serem fáceis de calcular, por terem sido aplicadas em várias comunidades e por serem robustas em relação a diferenças na amostragem (CLARKE e WARWICK, 1998). As medidas de diversidade taxonômica foram calculadas utilizando a função taxondive no pacote "vegan" no R (OKSANEN et al., 2013).
4.5 Análise dos dados
A diversidade beta (βSOR) e seus componentes, turnover (βSIM) e aninhamento (βSNE), foram calculados conforme com Baselga (2010), utilizando o pacote BETAPART (BASELGA e ORME, 2012; RCoreTeam, 2013) no software R. Nesta fase do estudo, a diversidade beta foi estimada entre os sistemas em cada um dos meses de coleta. Pretende-se, com a finalização das amostragens a avaliar a variação espacial de acordo com o gradiente de salinidade.
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES 5.1 Caracterização limnológica
Todavia, cabe destacar que para o ambiente estudado, a partir dos resultados obtidos ao longo do período entre as estações amostrais, foi adotada a classificação das concentrações da salinidade proposta no “Symposium of Brackish Water (1958)” (ESTEVES, 1998) (Quadro 1).
Quadro 1: Classificação das águas salobras/salinas
Fonte: Adaptado de Symposium of Brackish Water (1958 apud ESTEVES, 1998).
Os valores de salinidade (Tabela 2) diferiram significativamente entre as estações de coleta, sendo os pontos 1 e 2 classificados como eurihalinos e os demais hiperalinos (hipersalinos).
Tabela 2: Média e desvio padrão das variáveis físicas e químicos registradas ao longo do circuito da Salina Miramar/NORSAL no ano de 2018
Fonte: Elaborado pelo autor, 2019.
A concentração de sal do Ponto 06 foi quase sete vezes mais alta que as medidas do ponto 01. Desta forma, as médias das salinidades ao longo do
ZONA SALINIDADE (‰) HIPERALINA > 40 EURIHALINA 40 - 30 MIXOHALINA 30 – 0.5 MIXOEURIHALINA > 30 (MIXO) POLIHALINO 30 – 18 (MIXO) MESOHALINO 18 – 5 (MIXO) OLIGOHALINO 5 – 0.5 ÁGUA DOCE < 0.5
Variáveis Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3 Ponto 4 Ponto 5 Ponto 6 Média ±DP Média ±DP Média ±DP Média ±DP Média ±DP Média ±DP Temperatura (°C) 27,7 1,5 29,3 2,5 29,7 3,1 30,3 3,5 31,0 3,6 32,0 3,5 Salinidade (°bé) 3,5 0,1 4,0 0,3 4,8 0,5 5,5 0,5 12,3 1,1 23,7 0,3 pH 7,8 0,7 8,4 0,1 8,1 0,2 8,4 0,5 8,2 0,4 7,7 0,2 Nitrito (μg L-1 NO2) 2,8 4,0 6,2 7,0 7,3 10,3 2,2 3,2 5,6 6,3 13,2 11,4 Nitrato (μg L-1 NO3) 16,0 8,6 17,1 18,8 15,5 17,3 9,3 10,9 12,6 19,5 13,7 18,5 Amônia (μg L-1 N-NH4) 129,3 96,5 148,3 159,2 345,7 519,1 34,2 11,0 17,8 15,4 28,9 19,7 Fósforo total (μg L-1) 161,4 50,2 80,1 48,4 77,8 52,2 95,8 59,1 51,1 8,8 62,5 8,3 Clorofila a (μg L-1) 0,6 0,5 3,0 3,7 3,3 2,3 1,3 1,5 0,5 0,8 2,1 3,4
circuito da salina foram de grande importância para a escolha dos pontos. Tendo o intuito de conseguir as respostas para a hipótese do estudo, que o gradiente de salinidade serve como barreira ecológica, limitando algumas espécies de zooplâncton até determinado grau de salinidade como ajudando outras espécies na sua dispersão que é o caso da Artemia sp., sendo que alguns predadores não conseguem ultrapassar determinada barreira de salinidade.
Em média, a temperatura da salmoura aumentou ligeiramente com o aumento da salinidade dos tanques, mas as variações sazonais foram semelhantes de um tanque para outro. Os valores mais baixos (26 a 28 °C) foram registados em novembro, enquanto que os valores mais elevados nos meses de janeiro e julho se situaram entre 28 a 34 °C (Tabela 2).
A distribuição dos nutrientes nitrogenados e fosfatados, não apresentaram padrão de distribuição diferenciado entre os pontos de coleta, contudo, observa-se menores concentrações na estação com maior salinidade (P6). Tal fato observa-se deu, uma vez que a salinidade regula a capacidade de absorção de NH4 + do sedimento (BOATMAN e MURRAY, 1982) e causa um impacto fisiológico sobre as bactérias nitrificantes (JOYE e HOLLIBAUGH 1995; RYSGAARD et al., 1999), fazendo com que normalmente as taxas dos nutrientes nitrogenados e fosfatados sejam mais baixas em ambientes com elevada salinidade.
Os valores de pH foram quase sempre superiores a 8 (básico), foram semelhantes em todos os tanques e apresentaram pouca variação sazonal (Tabela 2).
5.2 Composição e distribuição das espécies
A composição taxonômica da comunidade zooplanctônica foi de 18 espécies, distribuídas em 8 ordens: Oligotrichida e Diplostraca, pertencentes ao filo Ciliophora; Ploima, pertencente ao filo rotífera, Harpacticoida, Calanoida, Cyclopoida, Diplostraca e Anostraca, pertencentes ao filo Arthropoda (Quadro2). O número de táxons diminuiu significativamente entre os pontos de coleta, seguindo o gradiente de salinidade.
O zooplâncton é constituído de muitos tipos de organismos, grande parte destes possui ciclo de vida curto, havendo uma resposta rápida em relação a
mudanças ocorridas no ambiente, tais como concentração de nutrientes, pH, entre outros fatores (SANTOS, 2008). O baixo número de espécies detectados estão associadas as características das espécies observadas sendo indicativos de que os locais de amostragem apresentam elevado grau de antropização e carga orgânica. ESPÉCIES/PONTOS Ponto 1 (3,5ºBé) Ponto 2 (4,0ºBé) Ponto 3 (4,8ºBé) Ponto 4 (5,5ºBé) Ponto 5 (12,3ºBé) Ponto 6 (23,7ºBé) Ciliophora Favella ehrenbergii X X ▬ X ▬ ▬ Protoctista Favella ehrenbergii X X ▬ ▬ ▬ ▬ Tintinnopsis compressa X ▬ ▬ ▬ ▬ ▬ Rotifera Asplanchna sieboldi ▬ X ▬ X ▬ ▬ Brachionus dimidiatus ▬ X ▬ X X ▬ Brachionus angularis ▬ X ▬ X ▬ ▬ Brachionus plicatilis ▬ X X ▬ ▬ ▬ Brachionus urceolaris ▬ ▬ ▬ X ▬ ▬ Calanoida Nauplio X X X ▬ ▬ ▬ Copepdito X X X ▬ ▬ ▬ Notodiaptomus iheringi X X X ▬ ▬ ▬ Cyclopoida Náuplio X X ▬ X ▬ ▬ Copepodito X X ▬ X ▬ ▬ Microcyclops anceps X X X X ▬ ▬ Oithona robusta X ▬ ▬ ▬ ▬ ▬ Cladocero Macrotrix laticornis ▬ ▬ X ▬ ▬ ▬ Harpaticoida Euterpina acutifrons X X X X ▬ ▬ Crustacea/Copepoda Euterpina acutifrons X X X ▬ ▬ ▬ Nannocalanus minor X ▬ ▬ ▬ ▬ ▬ Oncaea conífera ▬ X ▬ ▬ ▬ ▬ Oithona oswaldocruzi ▬ X X ▬ ▬ ▬ Oithona simplex ▬ X ▬ ▬ ▬ ▬ Thermocyclops decipiens X X X ▬ ▬ ▬ Náuplio X X X X ▬ ▬ Crustacea/Branchiopoda
Quadro 2: Composição e densidade (Org L-1) da comunidade zooplanctônica
de acordo com a salinidade (ºBé), ao longo do circuito da Salina Miramar/Norsal no ano de 2018
Fonte: Elaborado pelo autor, 2019.
A diversidade e distinção taxonômica podem ser consideradas medidas intermediárias para estimar a disponibilidade de nichos de uma comunidade (CAMPBELL et al., 2011), uma vez que se espera traços funcionais mais similares entre as espécies mais próximas filogeneticamente (ACKERLY, 2003). Deste modo, a elevada distinção taxonômica observada ao longo do circuito da Salina Miramar/NORSAL pode ser considerado um reflexo da diversidade de hábitos entre as espécies, que se intensificam à medida que o estresse hídrico do sistema aumenta e os recursos tornam-se limitantes.
A densidade da comunidade zooplanctônica variou de acordo com o gradiente de salinidade (Figura 7), apresentando menores quantidades de organismos com aumento da salinidade, com destaque para a estação (Ponto 6) que apresentou apenas exemplares de metanauplio de Artemia salina.
Figura 7- Gráfico de densidade da comunidade zooplanctônica de acordo com o gradiente de salinidade
No mês de julho de 2018 a comunidade zooplanctônica apresentou 9 espécies com maior contribuição de rotíferos. Já no mês de novembro de 2018 a comunidade zooplanctônica apresentou seis espécies, além das formas de nauplius e copepoditos, com maior contribuição de rotíferos e copépodos ciclopoidas. O baixo número de espécies detectadas associados a características das espécies observadas são indicativos de que os locais de amostragem apresentam elevado grau de antropização e carga orgânica. 5.3 Diversidade Taxonômica
Um total de 18 espécies de zooplâncton foram identificados ao longo do estudo, sendo 8 no Ponto 01 (8 gêneros, 7 famílias, 5 ordens, 3 classes e 2 filos); 13 no Ponto 02 (9 gêneros, 9 famílias, 6 ordens, 4 classes e 3 filos); 7 no Ponto 03 (7 gêneros, 6 famílias, 5 ordens, 3 classes e 2 filos); 8 no Ponto 04 (6 gêneros, 6 famílias, 5 ordens, 4 classes e 3 filos); 2 no Ponto 05 (2 gêneros, 2 famílias, 2 ordens, 2 classes e 2 filos); e 1 no Ponto 06 (1 gêneros, 1 famílias, 1 ordens, 1 classes e 1 filos) (Tabela 03). A diversidade de Shannon, taxonômica e a distinção taxonômica apresentou uma diminuição à medida que o gradiente de salinidade aumentava (Figura 7).
A diversidade e distinção taxonômica podem ser consideradas medidas intermediárias para estimar a disponibilidade de nichos de uma comunidade (CAMPBELL et al., 2011), uma vez que se espera traços funcionais mais similares entre as espécies mais próximas filogeneticamente (ACKERLY, 2003). Deste modo, a elevada distinção taxonômica observada nos sistemas pode ser considerado um reflexo da diversidade de hábitos entre as espécies, que se intensificam à medida que o estresse salino do sistema aumenta e os recursos tornam-se limitantes.
Os locais de amostragem com menor salinidade apresentaram maior riqueza de espécies e maiores índices de diversidade de Shannon, contudo as comunidades são menos distintas taxonomicamente, ou seja, são mais próximas, o que reflete na menor diversidade genética, sendo o índice de diversidade taxonômica uma ferramenta adequada para avaliação de ecossistemas como Salinas.
