Revista Eletrônica de Biologia
REB Volume 3 (3): 39-52, 2010ISSN 1983-7682 .
______________________________________________________________________ Composição e Variação Sazonal da Comunidade de Algas Fitoplanctônicas
na Lagoa do Ferraz localizada em Sorocaba (SP)
Composition and seasonal variation of the Phytoplankton Algae community at Lagoa do Ferraz, in Sorocaba/SP.
Milca Rodrigues de Lara
Graduação em Ciências Biológicas. Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde. Pontifícia Universidade Católica de São Paulo. Campus Sorocaba, SP
e-mail contato: milkinha87@gmail.com
Resumo
Composição e variação sazonal da comunidade de Algas Fitoplanctônicas na Lagoa do Ferraz localizada em Sorocaba – SP. Estudos sobre a comunidade fitoplanctônica são muito importantes, pois o conhecimento da flora se constitui numa informação sobre os ecossistemas aquáticos. Diversas modificações ambientais provocam várias respostas rápidas nas algas, o que permite que sejam utilizadas como indicadores de trofia e produtividade das águas. Entretanto, o uso de algas como bioindicadores em ambientes lóticos é pouco explorado, dando-se mais ênfase às análises físico-químicas da água. O objetivo desse projeto é identificar as algas, e relacioná-las com a variação sazonal, resgistrando a variação sazonal em três pontos de coleta no mesmo local, mensalmente realizados na Lagoa do Ferraz. Os organismos foram coletados mensalmente e identificados “in vivo” no laboratório, com o auxílio de bibliografia especializada. Fatores físico-químicos da água como turbidez, Flúor, Ferro, temperatura, pH, demanda bioquímica de oxigênio, Nitrato e profundidade da zona fótica foram analisados, para associá-los à ocorrência nos diversos grupos taxonômicos encontrados. Foram identificados 32 táxons no total, apresentando nesse trabalho, sua relação com a variação sazonal nos três meses em que esse estudo foi realizado.
A
Abbssttrraacctt
Composition and seasonal variation of the Phytoplankton Algae community at ‘Lagoa do Ferraz’ located in Sorocaba – SP. Studies about the phitoplanktonic community are very important, considering that the knowledge of the flora is taken from an aquatic ecosystem. Diverse environmental alterations cause several fast answers by the algae, allowing their use as indicators of trophy and water productivity. However, the use of algae as bioindicators in lotic environments is being little explored, opposing the emphasis on physico – chemical analysis of the water. The purpose of the project is to identify the algae , and relate them to the seasonal variation, by registering the seasonal variation in three collection points in the same area, taken on a monthly basis at Lagoa do Ferraz. The organisms were collected and identified “in vivo” at the laboratory with the assistance of a specialized bibliography. Physico – chemical properties of the water as turbitidy, Fluorine, Iron, temperature, pH, biochemical oxygen demand, Nitrate and depth of the photic zone have been evaluated in order to associate them to the many taxonomic groups found. A total of 32 taxa were identified in this study. Their association with the seasonal variation was also presented.
Key-words: Phytoplanktonic Algae, bioindicators , lotic environment, seasonal variation.
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O estudo e a compreensão taxonômica da ficoflórula de um ambiente é uma importante base para o desenvolvimento de diversos estudos (Giani et al., 1999). No Brasil já houveram diversas publicações de estudos relacionados à taxonomia e à ecologia de comunidades fitoplanctônicas (Barbosa et al., 1995, Taniguchi et al., 2004). No entanto, em alguns ecossistemas lóticos, a flora algal tem sido pouco estudada, devido a sua grande extensão, (Brassac & Ludwig, 2003) o que dificulta o conhecimento de diversas algas em várias áreas geográficas (Alves Dias et al., 2005).
A utilização de algas fitoplanctônicas como bioindicadores de poluição orgânica em ecossistemas lóticos no Brasil ainda é pouco explorada, apesar da grande quantidade de ambientes em diferentes níveis de poluição em todo o território brasileiro. Essa poluição é provocada por despejos de esgoto doméstico (Necchi,
1998), podendo gerar o processo de eutrofização, que em níveis excessivos da sua produção, acarreta um desequilíbrio ecológico, resultando na produção intensa de algas e também na mortalidade de peixes (Matsumura - Tundisi et al., 1986).
A análise da comunidade algal permite a aplicação do monitoramento biológico, conseguindo assim, uma avaliação de mudanças e transformações no meio ambiente. Isso ocorre porque a vida desses organismos gera respostas rápidas às variações dos ambientes (Branco, 1991). Para se obter um monitoramento biológico, é necessário conhecer os padrões sazonais do fitoplâncton. Para isso, é essencial o estudo das características da água, pois tais diferenças influenciam nas mudanças na diversidade dos ecossistemas aquáticos (Pestrepo, 1996). Outro fator que influencia o desenvolvimento das algas é a variação sazonal (Dellamano - Oliveira et al., 2003).
Os ambientes aquáticos estão sujeitos a alta variabilidade temporal, com freqüentes reorganizações na composição de espécies e na abundância relativa das comunidades fitoplanctônicas, como resultado das interações entre as variáveis físicas, químicas e biológicas (Dellamano - Oliveira, 2006).
Grandes partes dos estudos em diversas áreas de ecossistemas algais têm dado mais ênfase ao estudo das características físico-químicas da água, dando assim, pouca atenção à comunidade fitoplanctônica e suas variações espacial e temporal (Barbosa et al., 1995). O estudo e conhecimento das espécies fitoplanctônicas é muito importante, pois contribuem para o controle da produtividade biológica, ajudando assim na melhoria da qualidade da água (Sant’anna et al., 1997). Os estudos sobre a ecologia do fitoplâncton em reservatórios brasileiros podem ser considerados recentes, sendo a maioria deles concentrada na região Sudeste do país (Dellamano – Oliveira, 2006).
As algas ocorrem abundantemente em todos os ecossistemas, exceto em áreas desérticas arenosas e regiões cobertas de gelo e neve. Porém, algumas algas especializadas podem ser encontradas nesses locais. Nos 70% do ambiente aquático da superfície terrestre, as algas são importantes, pois desempenham um papel na economia dos mares e águas continentais (Round, 1983). Em todos os corpos de água, as pequenas células fotossintetizantes são denominadas como plâncton (do grego planktons, “errante”). As algas planctônicas e as cianobactérias, juntas, consituem o
fitoplâncton. O plâncton heterótrófico – zooplâncton – consiste principalmente em crustáceos, muitos protistas heterotróficos e bactérias (Raven et al., 2001).
Nos ecossistemas fechados, alguns grupos de algas podem desenvolver altas densidades populacionais, inibindo, até mesmo, o crescimento de outros organismos (Nogueira, 1999). Além de terem uma grande importância para a preservação do ecossistema, as algas indicam a qualidade da água. A seguir, veremos alguns grupos que demonstram essa característica:
Os protistas com flagelos (flagelados) são conhecidos como Euglenofíceas – Filo Euglenophyta. São incolores, heterotróficos e unicelulares. Sua reprodução é por mitose e citocinese. As Algas Azuis ou Cianobactérias podem viver em diversos ambientes, pois crescem em em condições inóspitas (Raven et al., 2001). Podem produzir odor e um gosto desagradável na água, desequilibrando os ecossistemas; liberam toxinas (Tucci & Santana, 2003), que não podem ser retiradas pelos sistemas de tratamento. Tais toxinas são uma forma de defesa, mas acabam prejudicando o processo dos Sitemas de Tratamento de Água . Tanto como as Euglenofíceas como as Cianobactérias, indicam ambientes ricos em Nitrato e Fósforo, ou seja, ambientes poluídos por esgoto.
A produtividade de algas tóxicas em lagos, rios e oceanos são frequentemente responsáveis pelo envenenamento e morte de animais silvestres, domésticos e gado em diversos países (Matsuzaki et al., 2004).
A produtividade primária em ambientes aquáticos está dada principalmente pelo fitoplâncton, que representa o primeiro elo da trama trófica, e sua importância é dada também pela produção de bactérias e sua atividade na recirculação de seus nutrientes (Arbazúa et al., 1995, Koening et al., 2002).
O fitoplâncton além de ser estudado em diferentes aspectos, além da composição florística, é estudado a sua variabilidade temporal (Silva, 1999). Em algumas situações especiais quando as condições de luz, nutrientes e reduzida dispersão favorecem o crescimento algal, ocorrem verdadeiras explosões populacionais de algumas espécies oportunistas, formando os “blooms”de fitoplâncton.
Nesses eventos, a concentração de algas chega a atingir dezenas e centenas de milhões de células por litro de água e, dependendo da espécie, podem formar grandes manchas visíveis a olho nu (Yoneda, 1999). Entretanto, quando as espécies oportunistas são produtoras de toxinas, esses florescimentos podem ser catastróficos para o ecossistema e representar sérios riscos para a saúde humana. Uma dessas toxinas, a saxitoxina, produzida pelos dinoflagelados dos gêneros Alexandrium, Pyrodinium e Gymnodinium, apresenta ação neurotóxica no homem, podendo ser 50 vezes mais letal que a estriquinina e 10.000 vezes mais mortal que os cianetos (Anderson, 1994).
Estudos e projetos relacionados à ficoflórula, ajudam no monitoramento preciso da qualidade da água e fornecem indicadores para a conservação ou recuperação de ambientes aquáticos, permitindo assim, um controle da poluição e degradação desses ecossistemas.
O presente estudo tem como objetivo identificar as principais algas fitoplanctônicas encontradas na Lagoa do Ferraz, realizando um levantamento de táxons existentes nesse ambiente, e então relaciona-las com a variação sazonal.
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2))MMaatteerriiaaiisseeMMééttooddooss
A Lagoa do Ferraz está localizada no bairro do Inhaiba, no município de Sorocaba passando pelo distrito de Brigadeiro Tobias –SP e é considerada uma microbacia do Rio Piragibu-Mirim . O clima é caracterizado subtropical e as temperaturas médias são de aproximadamente 26,7º C, com a máxima e 15,8º C, com a mínima. A represa conhecida como Manancial de tratamento de água do SAAE, foi fundada em 1982 com a capacidade de fornecer 160 litros por segundo para aproximadamente 30 mil de habitantes de Sorocaba (Almeida, 1969).
No presente estudo foram realizadas três coletas de Algas Fitoplanctônicas em três pontos diferentes na Lagoa do Ferraz durante três meses. As três coletas foram feitas mensalmente nos meses de abril, maio e junho. Foi realizada a análise
físico-químico da água, com a coleta de 2L de água em garrafas PET, obtendo os resultados de DBO (mg/L), pH, turbidez (UTM), cloro, ferro (mg/L), cor (ptco), temperatura da água (°C) e nitrato (mg/L).
A coleta do fitoplâncton foi realizada com o auxílio de uma garrafa especializada para esse tipo de coleta, a garrafa de Van Dohr. Nela foram filtrados 200 L de água nos três pontos de coleta da lagoa em cada saída a campo.
O material coletado foi levado ao Laboratório de Botânica, Zoologia e Parasitologia da PUC – Sorocaba e então centrifugado a uma rotação de 3000 rpm durante 3 minutos, para se obter um material mais concentrado. Após a centrifugação, foram preparadas três lâminas contendo 50 µL cada uma para identificação das algas “in vivo”. Logo após a observação e a análise qualitativa, o material coletado e centrifugado foi preservado em formol 4% V/V, para uma posterior quantificação. Para a identificação do material coletado, foi utilizado o Atlas de STREBLE & KRAUTER (1987) e a chave de identificação de BICUDO & BICUDO (1970).
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3))RReessuullttaaddoosseeDDiissccuussssõõeess
Foram realizadas ao todo três saídas a campo para a coleta de água para análise físico-química e material fitoplanctônico da Lagoa do Ferraz em Sorocaba SP nos meses de abril, maio e junho de 2006. As três coletas foram realizadas em três pontos fixos da Lagoa nos três meses, e foram realizadas num espaço aproximadamente de um mês (19-04-2006, 30-05-2006 e 27-06-2006).
Os dados referentes à análise físico-química da água apresentados na Tabela 01 observa-se que no mês de maio, obteve-se uma temperatura mais elevada e com alta incidência solar com uma grande quantidade de vento durante toda a coleta; a temperatura mais baixa da água e do ar foi registrada no período menos chuvoso e um pouco mais frio no mês de junho. A coloração da água variou de marrom claro para um verde mais escuro nos três pontos estudados, indicando a presença de pouco material em suspensão.
Os dados obtidos de pH representados na Tabela 01 sugerem um ambiente com água relativamente ácida, com valores que se mantiveram entre 5 e 6 nos três meses .Segundo a Resolução CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) nº 20, de 1986, os valores ideais devem ser de 6 a 9 para corpos de água doce de classe 2.
Em relação à turbidez, observou-se que a água mostrou-se mais turva no mês de junho. A profundidade da zona fótica não variou durante os três meses, mantendo-se 100 cm nos três pontos fixos da Lagoa.
Para a análise de DBO, observou-se que no mês de abril, a variação foi maior. Esse valor apresenta-se próximo ao limite estabelecido pelo CONAMA, para que se tenha o início de vida aquática, que é de 5 mg/L. Segundo WETZEL (1993), a quantidade de oxigênio dissolvido na água é um indicador expressivo da qualidade sanitária, visto que, quanto mais saturada a água estiver melhor será sua qualidade. A ausência de Cloro é mantida nos três meses de coleta e o Flúor e Ferro não obtiveram variações durante os três meses.
Os valores de Nitrato (ver Arquivo 2 – ANEXOS, Figura 01) superaram a 5 mg/L, sendo que concentrações superiores a 5 mg/L demonstram condições sanitárias inadequadas, pois a principal fonte de nitrogênio nitrato são dejetos humanos e de animais (BRANCO, 1986; MARTOS, 1999; CETESB, 2005).
Foram identificados um total de 32 táxons (ver Arquivo 2 – ANEXOS, Figura 02). As Chlorophyceae e as Bacillariophyceae mostraram-se mais freqüentes no mês mais chuvoso. Conforme observado por MARINHO (1994), essas algas são dominantes em épocas de maior turbulência e elevado fluxo d’água. Esse mesmo resultado foi observado por DELLAMANO-OLIVEIRA et al. (2003) para a Classe Chlorophyceae.
Notou-se a presença de Chlorophyta nos três meses. Segundo PARRA & BICUDO (1996), essa maior contribuição das Chlorophyta pode ser explicado pela sua variabilidade morfológica, o que permite a essas algas sobreviver em ambientes oligotróficos ou fortemente poluídos.
A classe Euglenophyceae, embora apresentem uma freqüência nos meses de abril e junho, durante o período de estudo, podem ser consideradas raras, fato que pode ser explicado pelo aumento na turbidez da água.
De acordo com a classificação de STREBLE & KRAUTER (1987), cada espécie pertence a um grupo de organismos indicadores, que classificam a água de acordo com o meio em que se desenvolvem, podendo enquadrar-se na classe I, II, III ou IV. Nos três pontos da Lagoa, grande parte dos organismos identificados pertencem a águas de classes II e III (zona β-mesosapróbia e zona α-mesosapróbia, respectivamente) . Dessa forma, a qualidade da água da Lagoa se aproximam mais da classe II. Segundo STREBLE & KRAUTER (1987), sendo que as águas de classe II são ricas em espécies planctônicas, apropriadas para banhar-se e a partir delas, pode-se obter água potável diante de um tratamento adequado.
Tabela 1: Resultados das análises físico-químicas da água da Lagoa do Ferraz período
de abril, maio e junho de 2006
Fatores Físico - químicos Lagoa do Ferraz – 2006
da água Abril maio Junho
DBO (mg/L) 5,1 5,2 5,9 pH 5 5,2 6 Turbidez (UTM) 10,01 7,68 12,2 Cloro 0 0 0 Ferro (mg/L) 2,88 1,18 2,74 Flúor (mg/L) 0,36 0,45 0,51 Temperatura da água (ºC) 20,8 19,5 17,5 Temperatura do ar (ºC) 23 25,1 21 Profundidade da zona fótica (cm) 100 100 100 Cor (ptco) 145 97 115 Nitrato (mg/L) 8,78 6,6 7,3
A
Aggrraaddeecciimmeennttooss
- Professor Dr Walter Barrella, pelo auxílio da realização de todo o projeto.
- Professora Dr Vilma Palazetti de Almeida, com o auxílio para a identificação das algas.
- Professor Dr Tiago Bôer Breier, pelas dicas dadas em aula, para a realização da estrutura do trabalho.
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4))RReeffeerrêênncciiaassBBiibblliiooggrrááffiiccaas s
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Anexos 0 2 4 6 8 10 DBO (mg/L) Ferro (mg/L) Flúor (mg/L) Nitrato (mg/L) m g /L Abril Maio Junho
Figura 1: Comparação da média das variáveis na Lagoa nos meses de abril, maio e junh
Espécies Lagoa do Ferraz
abril maio junho
C. Bacillariophyceae Amphipleura sp - + - Cymbella sp + + + Diatoma hiemale + + + Eunotia arcus + + - Eunotia monodon - + + Fragilaria construens + + - Fragilaria crotonensis + + + Gomphonema angustatum + - + Pinnularia sp + - - Stauroneis anceps - + -
Suriella robusta splendida + - +
Synedra sp + + - Synedra ulna - + + C. Chlorophyceae Scenedesmus sp + + + C.Chrysophyceae Chromulina flavicans - + - Synura sp - + +
C.Conjugatophyceae Staurastrum sp + - + C.Cyanophyceae Aphanizomenon sp - + + Coelosphaerium kuetzingianum + - - Microcystis sp + + + Oscillatoria sp - + - Oscillatoria agardhii + - + Oscillatoria limosa - + - D. Euglenophyta Astasia sp + - - Astasia klebsi + - + Euglena variabilis + + + Phacus longicauda + - + Phacus oscillans - - + Trachelomonas sp + + + Trachelomonas volvocina + + + C. Chryptophyceae Chlamydomonas variabilis + + - Protozoários Centropyxis aculeata - + -
Figura 2: Freqüência das espécies registradas entre abril, maio e junho de 2006. + e – indicam
