FORMULÁRIO PARA RELATÓRIO FINAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA PIBIC/CNPq DO ALUNO
Nome: Devon Gebauer Mayer
Curso: Ciências Biológicas – Biologia Marinha - Bacharelado DO ORIENTADOR
Nome: Luciano Lorenzi
Departamento: Ciências Biológicas DO PROJETO DE PESQUISA Sigla: VIBNAPE
Título do projeto: Variabilidade da infauna bentônica e dos nutrientes da água de percolação na praia da Enseada, São Francisco do Sul, Santa Catarina.
Vigência: 31/02/2017 a 31/08/2017.
1. Introdução
A infauna bentônica possui um papel importante no funcionamento de ecossistemas aquáticos (PEREIRA & DE LUCA, 2003). Como funções ecológicas desempenhadas pela infauna, destacam-se a participação na ciclagem de nutrientes, a degradação e a dispersão de poluentes e produção secundária (SNELGROVE, 1998), além de aerar o substrato através da bioturbação (MANN, 2000). Em termos práticos, esses organismos são considerados elementos chave em muitos programas de monitoramento de ecossistemas costeiros.
O sedimento de ecossistemas aquáticos é formado por uma grande variedade de materiais orgânicos e inorgânicos de origem autóctone e alóctone, sendo o substrato responsável pela disponibilidade de habitats e micro-habitats, alimentos e proteção, exercendo um papel importante na estruturação das comunidades bentônicas infaunais (CALLISTO&ESTEVES, 1996).
No Brasil e no mundo, a maior parte da população está abrigada nas regiões costeiras, incluindo grandes metrópoles, polos industriais, portos e zonas turísticas (TOMMASI, 1987). Muitas das atividades humanas nas regiões costeiras envolvem a produção de resíduos, destacando-se os esgotos domésticos (LAMPARELLI, 2006). A eliminação de quantidades cada vez maiores de esgotos, são uns dos principais problemas das cidades ao redor do mundo. O esgoto doméstico carrega todos os tipos de águas residuais e águas pluviais. A maior parte desse esgoto é lançada no mar, ou em rios que correm para ele e a grande quantidade de esgoto que entra no oceano ameaça tanto o ambiente marinho quanto a saúde humana (HUBER E CASTRO, 2012).
Embora os nutrientes sejam necessários para os produtores primários, quantidades excessivas de esgoto promovem o supercrescimento de algas, fenômeno conhecido como eutrofização, que afeta as águas costeiras, em especial áreas com águas rasas, parcialmente fechadas (HUBER E CASTRO, 2012).
de praias arenosas em escala regional e como a proximidade com pontos de descarga de esgoto, é necessário o estudo das possíveis relações com a variação espacial para o gerenciamento adequado desses ecossistemas.
O objetivo do trabalho foi determinar a variação da composição e densidade da infauna bentônica da praia da Enseada e as relações com os parâmetros ambientais no verão.
2. Revisão da literatura
As praias arenosas são ambientes dinâmicos, cuja estrutura física é determinada pela interação entre sedimento, maré e ondas. São considerados um dos ambientes costeiros mais resilientes devido à sua capacidade de absorver a energia das ondas (McLACLAN & BROWN 2006). Wright & Short (1984), afirmam que praias arenosas oceânicas dominadas por ondas, sujeitas ao regime de micro maré, podem variar desde o estágio dissipativo ao refletivo, apresentando estágios intermediários. O estágio dissipativo é caracterizado pela alta energia de onda, com larga zona de surfe, onde as ondas arrebentam longe da linha de costa, geralmente de maneira deslizante, e dissipam sua energia, quebrando e se recompondo diversas vezes através dos vários bancos de areia que caracterizam esse ambiente. O estágio refletivo, oposto do dissipativo, representa a baixa energia de onda (WRIGHT&SHORT, 1984). Esse estágio pode apresentar elevados gradientes na topografia da face praial, o que reduz sensivelmente a zona de surfe. O ponto de quebra das ondas ocorre praticamente na face praial. Os estágios intermediários podem ter condições de praia dissipativa durante as tempestades e de praia refletiva, durante as calmarias, mas geralmente representam a transição entre os dois.
Os padrões de distribuição das comunidades bentônicas dependem de uma complexa relação de fatores ambientais e biológicos, cujos processos afetam a fauna em diferentes escalas. Dessa forma, a elaboração de hipóteses acerca da relação entre a distribuição da fauna e os parâmetros morfodinâmicos dependem de uma adequada avaliação das escalas espaciais e temporais dos processos biológicos e ambientais (SOARES-GOMES et al., 2009). As praias arenosas são ecossistemas essenciais para a infauna bentônica, que nem sempre estão visíveis (NYBAKKEN, 2001). Essas comunidades dependem muito da entrada de energia associada aos processos oceanográficos que entregam nutrientes, transportam fitoplâncton e macrófitas, geradas nas suas proximidades (DUGAN et al., 2003). A infauna bentônica se caracteriza por ter uma mobilidade muito restrita, fazendo com que seja mantida pelas condições ambientais e, portanto, funcionando na maioria dos casos, como excelentes indicadores biológicos em estudos de monitoramento ambiental (SOLA & PAIVA, 2001).
marinho e muitos poluentes são tóxicos ou nocivos à vida marinha. Os efeitos potencialmente prejudiciais da poluição gerada pelos seres humanos pode afetar direta ou indiretamente todas as partes do oceano, podendo também representar um grande risco para a saúde humana. Há uma diversidade nos tipos, nas distribuições, nas fontes e nos efeitos dos poluentes marinhos, mas a maior parte vem de fontes terrestres (HUBER E CASTRO 2012).
Nos últimos anos, a qualidade dos ambientes marinhos tornou-se foco de atenção, havendo hoje no mundo o interesse na sua conservação, e na recuperação dos locais já impactados (ADAMS et al., 1992; DeWITT et al., 1989; SWARTZ et al., 1985). Os esgotos domésticos geralmente apresentam uma composição típica (GONÇALVES & SOUZA, 1997), com altos teores de sólidos totais e nutrientes (carbono orgânico total, séries nitrogenadas, fósforo orgânico e inorgânico, sulfetos e cloretos) e com quantidades variáveis de contaminantes, como metais, hidrocarbonetos, pesticidas e outras substâncias potencialmente tóxicas, podendo causar mudanças nas comunidades de organismos em praias (RODGERS-GRAY et al., 2000).
A quantidade e os tipos de nutrientes presentes no ambiente aquático podem influenciar o crescimento microbiano e de algas. Os nitratos e os fosfatos são constituintes inorgânicos comuns, e quando se encontram em excesso, podem causar o supercrescimento de algas, diminuindo a quantidade de oxigênio na água, inviabilizando a sobrevivência de organismos aeróbios (ODUM, 2008) e também podendo levar à eutrofização (LAMPARELLI, 2006). O incremento antrópico de nutrientes nos ecossistemas aquáticos, entre eles o nitrogênio (N) e o fósforo (P), acarretam o processo de eutrofização artificial (SMITH et al., 1999; ESTEVES, 2011). Esse processo provoca o aumento da produção primária, a floração de algas, elevação da turbidez e a redução da concentração de oxigênio dissolvido da água, tendo como consequência a morte de peixes, a perda de habitat e vários riscos para saúde humana (MEYBECK; HELMER, 1989; XU, 2013).
3. Metodologia
Área de Estudo
A ilha de São Francisco do Sul está localizada no norte do estado de Santa Catarina entre as coordenadas 26º10 – 26º26’S e 48º30’- 48º47’O, limita-se ao norte e a oeste com a Baía da Babitonga, ao sul com o canal do Linguado e ao leste com o Oceano Atlântico. O local de estudo, a praia de Enseada (Fig. 1), situa-se próximo à desembocadura da laguna Acaraí (26º13’21,75’’S) e (48º30’57,73’’O), localiza-se no quadrante nordeste da ilha, apresenta uma linha de costa com aproximadamente 2.260,00 metros de comprimento, é uma praia com perfil que varia do estado refletivo no verão para intermediário no inverno e granulometria que varia de areia média para fina (OLIVEIRA, 2013). Do ponto de vista urbano, essa praia é uma das mais ocupadas entre as praias de São Francisco do Sul e muito utilizada para o turismo e a recreação, principalmente nos períodos de veraneio.
Figura 1 – Localização da praia da Enseada em Santa Catarina com a demarcação da porção da praia onde as amostragens foram realizadas.
Amostragem da Infauna Bentônica
Para determinar a variabilidade espacial da infauna bentônica da praia, serão realizadas amostragens em verão e inverno. Serão estabelecidos quatro transectos perpendiculares à linha de costa e em cada transecto foram distribuídos dez pontos eqüidistantes entre si, desde a linha de detritos até a linha de ressurgência. Em cada um dos 40 pontos dos transectos foi coletada uma amostra biológica com o auxílio de um cilindro de aço com área de 0,05m². No local, as amostras foram previamente lavadas em sacolas com malha de 500 µm de abertura e o material retido foi armazenado em sacos plásticos e fixados com formalina 10%. Em laboratório o material foi triado com microscópio estereoscópico e os organismos identificados com o auxílio de chaves de identificação AMARAL & NONATO (1996), RIOS (1994) e MELO (1996), MELO (1999).
Amostragem do Sedimento
Para a caracterização granulométrica foram coletadas amostras de sedimento nos dez pontos de um dos transectos e armazenados em potes plásticos de 300mL. No laboratório foram analisadas a umidade do sedimento, as porcentagens de matéria orgânica e Carbonato de Cálcio (DEAN, 1974). Posteriormente o sedimento foi peneirado para determinar os diâmetros dos grãos (SUGUIO, 1973).
Amostragens dos Parâmetros Abióticos
graduada. Foi determinada a profundidade do lençol freático com uma trena graduada, a salinidade da água de percolação com um refratômetro e a temperatura com um termômetro com escala em graus Celsius. As amostras da água de percolação foram coletadas com potes plásticos de 300mL e resfriados para análises posteriores. Em laboratório as amostras foram passadas através de membranas, acondicionadas em cubas transparentes e adicionados os reagentes específicos da Policontrol para determinar as concentrações de amônia, nitrato, nitrito e fosfato com o espectrofotômetro portátil Policontrol Smart3.
Análise dos dados
Os dados ambientais, das concentrações de nutrientes e da infauna bentônica foram representados graficamente com o software Microsoft Excel para verificar as tendências de variação e relacionar os parâmetros ambientais e de nutrientes com os parâmetros abióticos. Para classificar os parâmetros granulométricos de cada ponto no perfil, foi utilizado o software Sysgram 3.0 (CAMARGO, 1999).
4. Resultados e discussão
Parâmetros abióticos
As temperaturas da água de percolação não apresentaram variações e se mantiveram em 19°C (Fig. 2), caracterizando o verão. A média da salinidade do lençol freático da praia foi 33,8, aumentando nos pontos 1, 2 e 3 por estarem situados na região de entre marés (Fig. 3). As concentrações de amônia, nitrito e nitrato, amônia foram baixas, com pequenas oscilações entre os pontos do perfil. A concentração de fosfato aumentou em relação aos demais nutrientes, mas as oscilações também foram pequenas (Tabela 1).
Figura 2 – Variação da temperatura da água de percolação da praia de Enseada nos pontos 1 a 10.
Figura 3 – Variação da salinidade da água de percolação da praia de Enseada nos pontos 1 a 10.
Tabela 1 – Porcentagem (mg/L) dos nutrientes da água de percolação na praia da Enseada nos pontos 1 a 10.
Pontos
Âmonia
Nitrato
Nitrito
Fosfato
10 0 0,10 0,010 2,0 9 0 0,07 0,007 3,4 8 0 0,11 0,016 3,7 7 0,04 0,09 0,007 2,4 6 0,06 0,6 0,007 2,8 5 0 0,07 0,006 2,8 4 0 0,07 0,08 2,8 3 0 0,08 0,014 2,3 2 0,009 0,14 0,020 2,0 1 0 0,14 0,022 2,5
Os perfis topográficos variaram conforme os pontos de amostragem, apresentado uma variação de 1,44m no desnível do perfil dos pontos 10 ao 1 (Fig. 4). A profundidade do lençol foi proporcional com a declividade do perfil, apresentando uma diferença de 0,94m dos pontos 10 a 1 (Fig. 5). Esses dados são semelhantes com os que (BARAN, 2016) descreveu em seu trabalho na praia da Enseada.
Figura 4 – Variação da declividade do perfil topográficos na praia da Enseada nos pontos de 1 a 10.
Figura 5 – Variação da profundidade do lençol freático na praia da Enseada nos pontos 1 a 10.
A porcentagem da umidade do sedimento foi proporcional ao perfil topográfico da praia diminuindo nos pontos mais altos e aumentando nos pontos mais baixos (Fig. 6), tendência semelhante no trabalho de BARAN (2016).A porcentagem de Carbonato de Cálcio (CaCO3) (Fig. 7) aumentou com a aproximação da linha d`água. Esses valores foram mais elevados quando comparados com o trabalho de BARAN (2016), com 3,42% no ponto 7 e que nesse estudo foi de 4,80%.
Figura 6 – Porcentagem da umidade do sedimento da praia de Enseada nos pontos 1 a 10.
Figura 7 – Porcentagem de Carbonato de Cálcio (CaCO3) da praia de Enseada nos pontos 1 a 10.
Análise granulométrica
A composição dos sedimentos nos pontos do perfil foi uniforme, constituídos por areia,
apresentando grãos de areia fina, com exceção no ponto 2 que apresentou grãos de areia média (Fig. 8). As composições granulométricas não variaram muito conforme as suas classificações, sendo classificado como moderadamente selecionado (Fig. 9), com uma assimetria muito positiva (Fig. 10) e
distribuição leptocúrtica (Fig. 11). No estudo de (BARAN, 2016), as classificações dos grãos no verão
foram pobremente selecionadas, com assimetria muito positiva e a distribuição predominantemente leptocúrtica, demonstrando poucas variações granulométricas de um ano para o outro.
Figura 8 – Diâmetro médio dos grãos (escala Φ) da praia da Enseada nos pontos 1 a 10.
Figura 8 – Classificação da seleção dos grãos na praia da Enseada nos pontos 1 a 10.
Figura 10 – Assimetria dos grãos na praia da Enseada nos pontos 1 a 10.
Figura 11 – Curtose dos grãos na praia da Enseada nos pontos 1 a 10.
Infauna bentônica
Ao todo foram coletados 1.077 indivíduos e 16 táxons. BARAN (2016) descreveu um total de 383 indivíduos distribuídos em 14 táxons no verão de 2016. No ponto 8 a dominância de indivíduos foi maior (Fig. 12) e o de táxons praticamente foi constante, com exceção dos pontos 7 e 9 (Fig. 13).
Figura 12 – Número de indivíduos (ind./2m2) nos
pontos 1 a 10.
Figura 13 – Número total de táxons (ind./2m2) nos
pontos 1 a 10.
Para BROWN & MCLACHLAN (1990), a distribuição e diversidade dos organismos da macrofauna bentônica em praias arenosas são principalmente afetadas pelos fatores físicos, como ação das ondas, juntamente com o tamanho das partículas do sedimento, que determinam o estado morfodinâmico da praia em relação ao perfil e à zona de arrebentação. Apesar de o número de táxons ser baixo, a densidade foi elevada em função da época do ano, onde a temperatura pode ser um fator que contribui para a produtividade primária da praia, com maior oferta de alimento e consequentemente, pode contribuir para o aumento da densidade da macrofauna bentônica.
Os grupos dominantes da infauna bentônica da praia de Enseada foram Polychaeta e Mollusca. Três espécies dominaram o perfil na praia (Fig. 14). As distribuições de Donax hanleyanus e Scolelepis goodbodyi na porção inferior e intermediária do perfil da praia foram semelhantes. Euzonus furcifera dominou no ponto 8 (Fig. 15). As distribuições de D. hanleyanus e S. goodbodyi foram favorecidas pela maior umidade do sedimento, relacionados com a declividade do perfil e a profundidade do lençol
freático, padrão esperado nessas condições ambientais. A dominância de E. furciferus se relacionou com a redução da umidade do sedimento e aumento da profundidade do lençol freático e declividade. Os padrões de distribuição dessas espécies são relatados em trabalho realizado anteriormente na praia da Enseada e por trabalhos no sudeste e sul do Brasil.
Figura 14 – Número total de indivíduos das três espécies dominantes na Praia da Enseada (área: 2m2).
Figura 15 – Distribuição da densidade das espécies dominantes na Praia da Enseada (área: 0,2m2).
5. Metas propostas x Metas realizadas
Meta proposta Meta
realizada
Atingid o (100%)
• Determinar a variação dos parâmetros morfodinâmicos da
praia, salinidade, temperatura, profundidade do lençol
freático, umidade do sedimento, variação granulométrica
do sedimento e as concentrações de amônia, nitrito,
nitrato e fosfato na água de percolação;
• Caracterizar a composição, a densidade e os padrões de
distribuição da infauna bentônica no verão;
• Associar os padrões de distribuição da infauna com os
parâmetros ambientais e morfodinâmicos da praia.
Realizada Realizada Realizada
6. Conclusões ou considerações finais
A baixa riqueza de espécies foi esperada para este ambiente.
Houveram variações espaciais da infauna bentônica no perfil da praia.
O poliqueta Scolelepis goodbodyi foi a espécie mais abundante, sua adaptação aos ambientes praiais amostrados pode explicar isso.
relacionados com a declividade do perfil e a profundidade do lençol freático, padrão esperado nessas condições ambientais.
A dominância de E. furciferus em apenas um ponto amostral se relacionou com a redução da umidade do sedimento e aumento da profundidade do lençol freático e declividade. Pontos cuja umidade foi mais alta apresentaram maior número de indivíduos.
Os parâmetros morfodinâmicos da praia de Enseada podem ser considerados importantes na determinação dos padrões de distribuição da infauna bentônica. Entretanto, há a necessidade de realizar trabalhos de maior duração para identificar a influência das condições ambientais de origem natural e antrópica.
7. Referências bibliográficas
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8. Matéria encaminhada para publicação
Semana do Biólogo – UNVILLE – 2017 – Apresentação de resumo e painel.
9. Perspectivas de continuidade ou desdobramento do trabalho Concluído
10. Outras atividades de interesse universitário
Não
11. Apoio
CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO – CNPq UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE – UNIVILLE
12. Agradecimentos
Fico totalmente grato ao término deste trabalho, mas isso só se tornou possível graças a ajuda de colegas interessados na prosperidade da pesquisa, gostaria primeiramente de agradecer ao meu orientador Prof. Dr. Luciano Lorenzi que me deu todo o suporte e ajuda necessária, a minha amada namorada Bruna Conte Reginato que além me de auxiliar em tudo é uma pesquisadora talentosa e que auxiliou e muito para o desenvolvimento deste trabalho, ao colega e amigo Gabriel Teixeira que participou do trabalho em campo e alguns dos processos laboratoriais, a Univille pelo espaço cedido e ao CNPq pela oportunidade da bolsa.
