TÍTULO: ESTUDO DA COMUNIDADE DE MACROINVERTEBRADOS AQUÁTICOS EM RELAÇÃO AO GRUPO FUNCIONAL ALIMENTAR EM RIACHOS COSTEIROS, BERTIOGA, SP.
TÍTULO:
CATEGORIA: CONCLUÍDO CATEGORIA:
ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDE ÁREA:
SUBÁREA: Ecologia SUBÁREA:
INSTITUIÇÃO(ÕES): UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA - UNISANTA INSTITUIÇÃO(ÕES):
AUTOR(ES): THIAGO LOUREIRO MODESTO AUTOR(ES):
ORIENTADOR(ES): JOÃO ALBERTO PASCHOA DOS SANTOS ORIENTADOR(ES):
Estudo da comunidade de macroinvertebrados aquáticos em
relação ao grupo funcional alimentar em riachos costeiros,
Bertioga, SP.
Thiago Loureiro Modesto¹ João Alberto Paschoa dos Santos²
¹ Discente de Bacharelado de Ciências Biológicas na Universidade Santa Cecília; Estagiário do Laboratório de Peixes Continentais – LAPEC.
² Docente do curso de Ciências Biológicas na Universidade Santa Cecília; Coordenador do Laboratório de peixes Continentais – LAPEC.
RESUMO
Macroinvertebrados bentônicos são importantes componentes da diversidade aquática, pois são conectores fundamentais dos diferentes níveis tróficos existentes em corpos d’água. Este trabalho visa como objetivo analisar qualitativamente estrutura da comunidade de macroinvertebrados em relação ao seu grupo funcional alimentar. O trabalho foi realizado no município de Bertioga, na localidade de Itatinga, que é situada no Parque Estadual da Serra do Mar na divisa com o Parque Estadual Restinga de Bertioga, ambas Unidades de Conservação. As coletas ocorreram no período seco (maio e junho) e período chuvoso (dezembro e janeiro) em 11 riachos costeiros com o auxílio de rede "tipo D" um total de 2m2 por trecho. Após a fixação, foi feita uma pré-triagem para a retirada dos invertebrados maiores e o resto da amostra foi triada macroscopicamente. Paralelamente, amostras de água foram coletadas para análises físicas e químicas. Os resultados monstram que o pH dos rios mantiveram-se ácido enquanto o oxigênio dissolvido e a condutividade variaram mínimamente, dentro os compostos nitrogenados o nitrato apresentou as maiores concentrações. No total, foram coletados 5475 organismos, distribuídos em 53 gêneros pertencentes a 46 famílias. A ordem Diptera foi a mais abundante, resultante da grande quantidade da família Chironomidae, sendo 49,91% do total de organismos coletados. No período seco, a média de diversidade, dominância e equitabilidade foram maiores do que no período chuvoso. O grupo generalista foi o mais abundante, seguido de coletores, predadores, raspadores e fragmentadores. As estruturas tróficas são influenciadas pelos dados limnológicos estudados.
PALAVRAS-CHAVE: Macroinvertebrados; grupos funcionais alimentares; riachos
costeiros.
INTRODUÇÃO
Riachos da Mata Atlântica são ecossistemas sensíveis a ações antrópicas como, desflorestamento e poluição (Oliveira & Bennemann, 2005).
De acordo com a natureza do alimento e seu modo de captura (e consequentemente da adaptação de seu aparelho bucal para tal função), exemplos macroinvertebrados são classificados como: coletores: se alimentam de partículas livres no substrato ou na água, menores do que 1 mm; raspadores: alimentam-se de material preso ao substrato, como algas; fragmentadores: alimentam-se de partículas maiores do que 1 mm, como folhas; predadores: alimentam-se de outros animais; generalistas: tem o hábito alimentar com mais de uma categoria das anteriores (Cummins, 2005).
Uma das perspectivas mais surpreendentes sobre os macroinvertebrados é a relação à capacidade de viverem e manterem alta diversidade na maioria dos ecossistemas aquáticos (Rosemberg & Resh, 1993).
A comunidade de macroinvertebrados bentônicos decompõe sedimentos de rios e lagos, sendo essencial para a dinâmica de nutrientes, a transformação de matéria orgânica e o fluxo de energia (Callisto & Esteves, 1995).
Fatores como oxigênio dissolvido, temperatura, pH, substâncias dissolvidas e presença de vegetação são determinantes na composição da comunidade de macroinvertebrados bentônicos (Hynes, 1972).
OBJETIVO
Estudar a comunidade de macroinvertebrados dos riachos costeiros de Bertioga, SP, avaliando a estrutura por grupo funcional alimentar.
Foram selecionados 11 riachos na cidade de Bertioga, SP localizados no sopé da Serra do Mar cujas nascentes estão no parque Estadual da Serra do Mar e as fozes no Parque Restinga de Bertioga (Figura 1). As coletas ocorreram no período seco (meses) e chuvoso (meses).
Em cada riacho coletou-se 2m² de substrato em cada um dos trechos, utilizando uma rede "tipo D" com malha de 250 micrômetros. As amostras foram preservadas em potes com formol 10% para a fixação e em seguida armazenada em álcool 70%.
Após o processo de fixação e armazenamento, as amostras foram triadas com o auxílio de três peneiras, sendo: uma com malha de 100, a segunda com malha de 150 e a terceira de 300 micrômetros, para a retirada de folhas, pedras e galhos. O restante da amostra foi analisado sob esteromicroscópio binocular.
Paralelamente as coletas dos organismos, foram registradas variáveis físicas da água em cada rio com o auxílio de uma multissonda Horiba U-22, obtendo assim, a temperatura (ºC), o oxigênio dissolvido (mg.l ̄¹), condutividade elétrica (mS.cm-1) e pH. E em relação as variáveis químicas, foi coletado água e condicionada em gelo para análise em laboratório, obtendo assim, fósforo total (mg.l ̄¹), nitrogênio total (mg/L), amônia (mg.l ̄¹), nitrito (mg.l ̄¹) e nitrato (mg.l ̄¹), segundo APHA (2005). Profundidade (m), largura (m) e cobertura vegetal (%), também foram avaliadas visualmente. Além do substrato, cujo classificado visualmente e caracterizado percentualmente em frações de silte, areia, cascalho, seixos e matacões (<0,063mm, 0,063mm a 2mm, 2mm a 16mm, 16mm a 64mm e 64mm a 128mm respectivamente), seguindo a escala de Wentworth (Allan, 1995).
Identificando cada indivíduo ao seu nível taxonômico mais baixo possível, saberemos os tipos de aparelhos bucais presentes nos insetos imaturos com o auxílio de chaves de identificação (Manual de Identificação de Macroinvertebrados Aquáticos do Estado do Rio de Janeiro, Insetos do Brasil Diversidade e Taxonomia, Insetos Imaturos Metamorfose e Identificação, Insetos Aquáticos na Amazônia brasileira: taxonomia, biologia e ecologia). Os organismos encontrados foram agrupados em cinco guildas funcionais: predadores, fragmentadores, raspadores, coletores e generalistas. Foi realizada a análise de redundância (RDA) para avaliarmos as relações entre as guildas de macroinvertebrados com os dados limnológicos e estruturais. A matriz de macroinvertebrados foi feita com a soma das abundâncias dos dois meses de cada
período (seco e chuvoso), já a ambiental foi feita através da média dos valores de cada variável.
Figura 1 – Imagem da área de estudo com foco nos 11 riachos situados em Bertioga, SP.
RESULTADOS
Todos os ambientes amostrados apresentaram o pH ácido. O pH entre os períodos de seca e chuvoso foram muito semelhantes com o maior desvio padrão sendo 2,23 e com os valores médios variando entre 4,14 a 5,70 (Tabela 1 e 2).
A condutividade dos rios apresenta concentrações iônicas semelhantes, sem grandes alterações (Tabela 1).
O OD entre as unidades amostrais apresentou variação de 3,1mg.l ̄¹ a 9,0mg.l ̄¹. Os rios 3, 4 e 9 apresentaram os menores valores médios de OD, enquanto os rios 10 e 11 apresentaram os maiores valores médios de OD (Tabela 1 e 2).
Dentre os compostos nitrogenados, o nitrato apresentou as maiores concentrações. O maior valor apresentado no período de seca foi de 0,109mg.l ̄¹ no rio 10, e no período chuvoso foi 0,185mg.l ̄¹ no rio 2. Os demais compostos apresentaram baixas concentrações (Tabela 1 e 2).
As concentrações de fósforo total variaram pouco entre os rios, sendo os menores valores o rio 9 (no período de seca) com 0,008mg.l ̄¹ e o rio 8 (no período de chuva) com 0,006mg.l ̄¹ (Tabela 1 e 2).
Tabela 1: Características limnológicas e estruturais dos rios analisados no período de seca.
Tabela 2: Características limnológicas e estruturais dos rios analisados no período chuvoso.
No total, foram coletados 5475 organismos, distribuídos em 53 gêneros pertencentes a 46 famílias dentro das ordens Plecoptera, Ephemeroptera, Trichoptera, Coleoptera, Diptera, Hemiptera, Odonata, Decapoda, Blattodea, Collembola e Trombidiformes.
Em relação a abundância, os generalistas se destacaram com o maior número de indivíduos amostrados com 3838 organismos coletados (70,10%). A alta representatividade do grupo é devido a presença da família Chironomidae, a qual representa 49,91% do total de organismos coletados no trabalho. Os que menos se destacaram foram os fragmentadores, com 128 organismos coletados (2,33%).
Os rios 9 e 2 no mês de junho (período seco), apresentaram maior diversidade de Shannon (H’), com 2,17 e 2,11 respectivamente (Gráfico 1).
Gráfico 1: Índice de Diversidade de Shannon (H’) dos rios em períodos seco e chuvoso.
Os rios 9 e 2 do mês de junho, também tiveram o maior valor de Dominância de Simpson (C ), 0,84 e 0,81 respectivamente (Gráfico 2).
Gráfico 2: Índice de Dominância de Simpson dos rios em períodos de seca e chuvoso.
O rio 2 no mês de dezembro (período chuvoso) apresentou maior valor de Equitabilidade (E), seguido do rio 3 no mês de maio (período seco), com 0,97 e 0,91 respectivamente (Gráfico 3).
Gráfico 3: Índice de Equitabilidade (E) dos rios em períodos seco e chuvoso.
O período seco apresentou índices ecológicos uma média mais elevada que a do período chuvoso (Gráfico 4).
Gráfico 4: Média dos índices aplicados em períodos seco e chuvoso.
Os grupos funcionais alimentares, demonstraram ser influenciados pela composição limnológica dos ambientes. O eixo 1 do diagrama de ordenação (RDA) explica 84,5%, enquanto o eixo 2 explica 2,3%. O eixo 1 foi composto pelas guildas tróficas no lado positivo, onde todos estão associados mais ao nitrito, nitrogênio e a condutividade (Figura 2).
Figura 2: Triplot do primeiro e segundo eixos da RDA, baseado nos compostos químicos estudados. Variáveis ambientais indicadas pelos vetores vermelhos.
Também houve demonstração de influência dos grupos funcionais alimentares, no que se diz respeito a estrutura ambiental. O eixo 1 do diagrama de ordenação (RDA) explica 91,5%, enquanto o eixo 2 explica 4,4%. Os grupos funcionais foram ordenados para o lado positivo do eixo 1, associado a matacão, folhiços e recobrimento vegetal (Figura 3).
Figura 3: Triplot do primeiro e segundo eixos da RDA, baseado nas características ambientais estudadas. Variáveis ambientais indicadas pelos vetores vermelhos.
CONCLUSÃO
Os resultados de pH e condutividade registrados em períodos distintos, tiveram uma pequena diferença positiva no período seco. De acordo com Leite (2001) a condutividade elétrica e pH da água estão associados a precipitação e a natureza geológica da bacia hidrográfica, onde se localiza o corpo d’água.
As amostras de água tiveram baixa concentração de nitrito, resultado frequente na literatura. Em casos de maiores concentrações, é extremamente tóxico à maioria dos organismos aquáticos, segundo Esteves (2011).
Neste estudo, foram encontradas baixas concentrações de OD e pH nos rios 3, 4 e 9, que podem ser atribuídas ao tipo de ambiente desses rios (lênticos), apresentando as menores concentrações, sendo no período chuvoso, que acarretou na diferença de comunidade local (Hamada, 2014).
A família Chironomidae foi a mais abundante no estudo. Este alto número de indivíduos também foi registrado em diversos estudos (Callisto; Goulart, 2001). Este dado é justificado pela sua tolerância a grandes alterações ambientais (Siqueira; Trivinho-Strixino, 2005), por possuírem hábitos alimentares do tipo coletor, fragmentador e predador, assim sendo classificado como generalista.
A relação entre organismos e dados ambientais pode ser exemplificada pela abundância da ordem Trichoptera. De acordo com Bispo (2001), os trichopteros estão presentes em ambientes de remansos e corredeiras com a presença de folhiços e são sensíveis a ambientes antropizados. A abundância da família Hydroptilidae, indica um local bem conservado, presentes no rio 2 durante o período seco, com índices de oxigenação elevado, de acordo com Waltz e Buriam (2008).
No que se diz respeito a estruturas tróficas, a abundância de cada grupo funcional está relacionada a resistência dos organismos que a compõe. Os grupos especialistas são mais sensíveis aos efeitos da poluição, enquanto os generalistas são mais resistentes, segundo Silva (2007).
A abundância de generalistas pode ser explicada pelos ambientes estarem alterados. Neste trabalho, os generalistas foram predominantes e apareceram praticamente em todos os pontos amostrados nos diferentes períodos coletados.
Estudos realizados por Silva (2009) e Nessimian (2010), observaram o grupo generalista integrado a maior parte da comunidade.
De acordo com Kerans e Karr (1994), a antropização ocasiona o aumento de matéria orgânica, acarretando um resultado favorável ao grupo generalista e diminuindo a abundância do grupo fragmentador.
Os grupos tróficos são influenciados pela quantidade de matéria orgânica na água, segundo Saulino (2012). Sendo assim, o aumento de indivíduos gera mais recursos alimentares para os predadores.
Os predadores, representados neste estudo principalmente pelas ordens Hemiptera e Odonata são organismos tolerantes às alterações ambientais, segundo Pereira (2012).
De acordo com Heino (2003) os raspadores são influenciados pelo pH, no qual a acidez promove uma diminuição do grupo, corroborando com o resultado do presente estudo.
Em relação ao grupo fragmentador, o menos abundante no estudo, pode estar relacionado a escassez em ambientes tropicais, devido à baixa diversidade de espécies de insetos associadas a este grupo funcional, segundo Boyero (2012).
Os grupos funcionais alimentares são influenciados pelas variáveis limnológicas estudadas. Os generalistas são diretamente influenciados por fatores ambientais e estruturais e foram abundantes na maioria dos riachos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BISPO, P. C. et al. A Pluviosidade como fator de alteração da entomofauna Bentônica (Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera) em cárregos do Planalto Central do Brasil. Acta Limnologia. v.13, n.2, 2001.
CALLISTO, Marcos et al. Macroinvertebrados bentônicos como ferramenta para avaliar a saúde de riachos. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 6, n. 1, p. 71-82, 2001.
CUMMINS, K. W.; MERRIT R. W.; ANDRADE, P.C.N. The use of invertebrate functional groups to characterize ecossystem atributes in south Brasil. Studies on neotropical fauna and environment, v. 40, n.1, 2005.
ESTEVES, F. A. Fundamentos de limnologia. ESTEVES, A. E.; LEAL, J. J. F.; CALLISTO, M. In : Comunidade Bentônica. 3. ed. Rio de Janeiro: editora Interciência, 2011.
GOULART, M.; CALLISTO, M. Bioindicadores de qualidade de água como ferramenta em estudos de impacto ambiental. FAPAM, v.2, n.1, 2003.
HAMADA, N.; NESSIMIAN, J. L.; QUERINO, R. B.; Insetos Aquáticos na Amazônia Brasileira: Taxonomia, Biologia e Ecologia, 1. ed. Manaus:INPA , 2014.
HEINO, J., T. et al. Determinants of macroinvertebrate diversity in headwater streams: regional and local influences. Journal of Animal Ecology, v.72, n.3 2003.
KERANS, B.L.; KARR, J.R.. A benthic index of biotic integrity (B-IBI) for rivers of
Tennessee Valley. Ecological Applications, v. 5, n.3, 1994.
LEITE, R. L. Influência de macrófitas aquáticas sobre a qualidade da água e açudes do semi- árido da Paraíba. 2001, 129p. Dissertação Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2001.
NESSIMIAN, J. L. Spatial distribution and functional feeding groups of aquatic insect communities in Serra da Bocaina streams, southeastern Brazil. Acta Limnologica Brasiliensia, v.22, n.4, 2010.
OLIVEIRA, D.C & BENNEMANN, S.T. Ictiofauna, recursos alimentares e relações com as interferências antrópicas em um riacho urbano no sul do Brasil. Biota Neotropica, v. 5, n. 1, p. 95-107, 2005.
PEREIRA, S. A. et al., Aquatic macrophytes as indicators of water quality in
subtropical shallow lakes, Southern Brazil. Acta Limnologica Brasiliensis, v. 24, n.
1, 2012.
SILVA, N. T. C. Macroinvertebrados Bentônicos em áreas com diferentes graus de preservação ambiental na Bacia do Ribeirão. 2007, 113p. Dissertação Universidade de Brasília, Brasilia-DF, 2007.
SILVA, N. T. C. Macroinvertebrados Bentônicos em áreas com diferentes graus de preservação ambiental na Bacia do Ribeirão. 2007, 113p. Dissertação Universidade de Brasília, Brasilia-DF, 2007.
SIQUEIRA, T.; TRIVINHO-STRIXINO, S. Diversidade de Chironomidae (Diptera) em dois córregos de baixa ordem na região central do Estado de São Paulo, através da coleta de exúvias de pupa. Revista Brasileira de Entomologia, v.49, n.4, 2005.
WALTZ, R. D.; BURIAN, S. K. Ephemeroptera, In: MERRITT, R.W., CUMMINS, K.W. ; BERG, M.B. (eds.). An introduction to the aquatic insects of North America. Dubuque, Kendall/Hunt Publishing Company, 2008.
SAULINO, H. L. Entomofauna aquática do Riveirão das Anhumas ( Bacia
hidrográfica do Rio Mogi-Guaçú, SP) influência do represamento e do uso da terra na estrutura da comunidade. 2012. 68f. Dissertação Universidade Federal de
