1
Universidade Federal de Ouro Preto
–
MG
Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas
Tropicais
“VARIABILIDADE INTERANUAL
(10 anos) DA
COMUNIDADE ZOOPLANCTÔNICA NA
REGIÃO COSTEIRA DO ESPÍRITO SANTO,
EM ÁREA SOB INFLUÊNCIA DE EFLUENTE
INDUSTRIAL AQUECI
DO.”
RODOLFO PESSOTTI MESSNER CAMPELO
2
RODOLFO PESSOTTI MESSNER CAMPELO
“VARIABILIDADE INTERANUAL
(10 anos) DA
COMUNIDADE ZOOPLANCTÔNICA NA
REGIÃO COSTEIRA DO ESPÍRITO SANTO,
EM ÁREA SOB INFLUÊNCIA DE EFLUENTE
IND
USTRIAL AQUECIDO.”
Dissertação apresentada ao programa de
Pós-Graduação em Ecologia de Biomas
Tropicais da Universidade Federal de Ouro
Preto, como um dos requisitos para
obtenção do título de mestre em Ecologia.
Orientadora: Prof
a. Dr
a. Eneida Maria
Eskinazi Sant’Anna
3 Catalogação: sisbin@sisbin.ufop.br
C193V CAMPELO, RODOLFO PESSOTTI MESSNER.
Variabilidade interanual (10 anos) da comunidade zooplanctônica na região costeira do Espírito Santo,
em área sob influência de efluente industrial aquecido[manuscrito] / Rodolfo Pessotti Messner Campelo -
2010.
94f.: il.; grafs.; tabs.; mapas.
Orientadora: Profa. Dra. Eneida Maria Eskinazi Sant’Anna
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto.
Instituto de Ciências Exatas e Biológicas. Departamento de Biodiversidade,
Evolução e Meio Ambiente. Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais.
Área de concentração: Evolução e Funcionamento de Ecossistemas
1. Ecologia aquática - Teses. 2. Zooplâncton - Região costeira (ES) - Teses. 3. Efluente industrial - Teses. I. Universidade Federal de Ouro Preto. II. Título.
4
5
AGRADECIMENTOS
Primeiramente gostaria de agradecer a Deus por me guiar durante esta caminhada;
À Professora Eneida pela orientação, puxões de orelha, incentivo, paciência e por estar presente em todos os momentos durante esta estada em Ouro Preto;
À UFOP, em especial ao Programa de Pós-graduação em Ecologia de Biomas Tropicais pelo enriquecimento profissional;
Aos meus pais Célia e Clever pelo apoio em todas as horas e por todo orgulho que sentem de mim;
À minha Madrinha Nilzete, ao Padrinho Secundino e a minha Vó Madalena pela ajuda e apoio durante todos os momentos de necessidade;
Aos professores, Sérvio, Yasmine, Alessandra, Maria Rita, Hilde e Mauro, pelos conselhos e ajuda durante o mestrado;
Aos amigos, Thecia, Guilherme, Fred, Little e Milico pela companhia no laboratório;
Aos amigos Zé Colmeia, Flavinho, Bisk8, Nubia, Naiara e Chico pelos bons momentos no cafezinho e pelas ajudas durante as discussões de ecologia no corredor;
Aos amigos Ariscu, Lerdeza, Rocêro e Mão-de-Vaca pela companhia e pelos bons momentos juntos;
Aos amigos da Republica Peripatos por me acolherem nos primeiros meses em Ouro Preto;
Ao Rubens (secretario do programa) pelos conselhos, ajuda e amizade; Ao CNPq pela bolsa de estudo que permitiu com que eu concluísse mais essa fase da minha vida.
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RESUMO
Na ultima década (1998-2007) foram realizadas coletas de dados bióticos (zooplâncton) e abióticos (temperatura e salinidade), nas águas da região costeira adjacente à Praia Mole, no Espírito Santo, com o objetivo de monitorar os efeitos potenciais do descarte de um efluente industrial aquecido sobre a comunidade zooplanctônica. O presente estudo teve como principal objetivo analisar os dados gerados por este monitoramento observando a variabilidade interanual ambiental e da comunidade zooplanctônica ao longo de dez anos de amostragens. Os resultados obtidos indicaram uma clara distinção entre o ponto amostral sob influência direta do efluente industrial, que apresentou média térmica da água superior em 2oC aos demais sítios
7
ABSTRACT
In the last decade (1998-2007) collections were made of biotic (zooplankton) and abiotic (temperature and salinity) in the coastal waters adjacent to Praia Mole, in the Espírito Santo, in order to monitor the potential effects of disposal a heated effluent on the zooplankton community. This study aimed to analyze the data generated by this monitoring by observing the environment and interannual variability of zooplankton community over ten years of sampling. The results indicated a clear distinction between the sample point under the direct influence of industrial effluent, which showed higher average temperature of the water at 2°C to the other sites sampled. The zooplankton community also showed significant spatial variation in density and diversity, with lower values recorded in the areas farthest to the disposal industry. With respect to copepods, the most representative taxa of the zooplankton community, results suggest that the genera Acartia, Temora and
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INDICE
RESUMO ... 6
ABSTRACT ... 7
Índice de Figuras ... 10
Índice de Tabelas ... 12
1 - INTRODUÇÃO ... 13
1.1 – O Ambiente Costeiro ... 13
1.1.1 – O Homem e o recurso costeiro ... 13
1.1.2 – A ocupação da costa brasileira ... 14
1.1.3 – Consciência Ambiental para as Zonas Costeiras Brasileiras ... 14
1.1.4 – A Baía do Espírito Santo – histórico, uso e ocupação ... 16
1.1.5 - Atividades Antrópicas Impactantes ao Ambiente Costeiro .. 16
1.1.6 - Caracterização do Efluente ... 17
1.2 – Hidrografia da Área de Estudo ... 18
1.3 – O Zooplâncton e a Ecologia Marinha ... 21
1.4 - A comunidade Planctônica ... 22
2 HIPóTESES ... 25
3 OBJETIVOS ... 26
3.1 – Geral ... 26
3.2 – Específicos ... 26
4 METODOLOGIA ... 27
4.1 Área de Estudo... 27
4.2 Rede Amostral... 27
4.3 Zooplâncton ... 29
4.4 Temperatura e salinidade ... 30
4.5 Análises dos Dados ... 30
4.5.1 Análise Estatísticas ... 30
4.5.2 Análise do Ambiente por Sistema de Informação Geográfica 30 5 RESULTADOS ... 32
9 5.2 – Estrutura Populacional da comunidade zooplanctônica da
região estudada. ... 41
5.2.1 Padrões quantitativos da assembléia de copépodos. ... 43
... 46
5.2.2 – Variação da Temperatura e da Comunidade Zooplanctônica do Ambiente Estudado Utilizando Técnica de Interpolação Espacial ... 52
6 DISCUSSÃO ... 56
6.1 – Estrutura Populacional da comunidade de Copépodos, riqueza, diversidade e densidade ... 58
7 CONCLUSÃO ... 62
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 64
APÊNDICE ... 75
Tabelas das Anovas de Medidas Repetidas e teste de Tukey ... 75
ANEXOS ... 82
Anexo A - Lista de espécies encontradas durante o estudo de monitoramento ambiental da plataforma continental interna adjacente a praia mole. ... 83
Anexo B - Valores dos fatores físicos e químicos amostrados durante o monitoramento da área de estudo. ... 88
10
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1:ILUSTRAÇÃO ESQUEMÁTICA DO GIRO SUBTROPICAL DO ATLÂNTICO SUL (ADAPTADA DE PETERSON &STRAMMA
1991). ... 19
FIGURA 2:VISTA AÉREA DA PLATAFORMA CONTINENTAL INTERNA ADJACENTE À PRAIA MOLE,SERRA-ES, COM A INDICAÇÃO DOS PONTOS AMOSTRAIS. ... 28
FIGURA 3:TEMPERATURA MÉDIA DA SUPERFÍCIE DA ÁGUA DO MAR, ENTRE OS PERÍODOS SAZONAIS, NA REGIÃO COSTEIRA INTERNA ADJACENTE A PRAIA MOLE -ES. ... 33
FIGURA 4:VARIAÇÃO DA TEMPERATURA MÉDIA DA ÁGUA DO MAR ENTRE OS PONTOS AMOSTRAIS AO LONGO DOS ANOS DE AMOSTRAGEM EM ORDEM CRESCENTE DE DISTÂNCIA DA ÁREA DE INFLUÊNCIA DO EFLUENTE AQUECIDO. ... 33
FIGURA 5:VARIAÇÃO TEMPORAL DA TEMPERATURA NO VERÃO NOS PONTOS DE AMOSTRAGEM PRÓXIMOS AO EFLUENTE MARINHO AQUECIDO EM RELAÇÃO À VARIAÇÃO MÉDIA DAS TEMPERATURAS DE TODOS OS PONTOS NO VERÃO.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE A PRAIA MOLE –ES. ... 35
FIGURA 6:VARIAÇÃO TEMPORAL DA TEMPERATURA NO VERÃO NOS PONTOS DE AMOSTRAGEM DISTANTES DO EFLUENTE MARINHO AQUECIDO EM RELAÇÃO À VARIAÇÃO MÉDIA DAS TEMPERATURAS DE TODOS OS PONTOS NO VERÃO.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE A PRAIA MOLE –ES. ... 36
FIGURA 7:VARIAÇÃO TEMPORAL DA TEMPERATURA DA ÁGUA NO INVERNO NOS PONTOS DE AMOSTRAGEM PRÓXIMOS AO EFLUENTE MARINHO AQUECIDO EM RELAÇÃO À VARIAÇÃO MÉDIA DAS TEMPERATURAS DA ÁGUA DE TODOS OS PONTOS NO INVERNO.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE A PRAIA MOLE –ES. ... 37
FIGURA 8:VARIAÇÃO TEMPORAL DA TEMPERATURA NO INVERNO NOS PONTOS DE AMOSTRAGEM DISTANTES DO EFLUENTE MARINHO AQUECIDO EM RELAÇÃO À VARIAÇÃO MÉDIA DAS TEMPERATURAS DE TODOS OS PONTOS NO INVERNO.
DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE A PRAIA MOLE –ES. ... 38
FIGURA 9:VARIAÇÃO MÉDIA DA SALINIDADE DA ÁGUA ENTRE OS PERÍODOS SAZONAIS, EM ORDEM CRESCENTE DE DISTANCIA DO EFLUENTE AQUECIDO.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE À PRAIA MOLE –ES. ... 40
FIGURA 10:VARIAÇÃO MÉDIA DA SALINIDADE DA ÁGUA EM TODAS AS ESTAÇÕES AMOSTRAIS ENTRE OS ANOS DE
AMOSTRAGEM.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE À PRAIA MOLE –ES. ... 40
FIGURA 11:VARIAÇÃO DAS MÉDIAS DAS DENSIDADES DE ZOOPLÂNCTON (ORG/M³) ENTRE OS SÍTIOS AMOSTRAIS, EM ORDEM CRESCENTE DE DISTÂNCIA DO EFLUENTE AQUECIDO.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE À PRAIA MOLE –ES. ... 42
FIGURA 12:VARIAÇÃO DAS DENSIDADES MÉDIAS DO ZOOPLÂNCTON (ORG/M3) AO LONGO DOS ANOS DE AMOSTRAGEM. DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE À PRAIA MOLE –ES. ... 43
FIGURA 13:VARIAÇÃO DA DIVERSIDADE DE ESPÉCIES ENTRE OS PONTOS AMOSTRAIS EM ORDEM CRESCENTE DE DISTÂNCIA DO EFLUENTE, NO VERÃO E NO INVERNO.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE À PRAIA
MOLE –ES. ... 44
11
FIGURA 15:VARIAÇÃO DA DENSIDADE DE COPÉPODOS (ORG/M3) ENTRE OS PONTOS AMOSTRAIS EM ORDEM CRESCENTE DE DISTANCIA DO EFLUENTE.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE À PRAIA MOLE –ES. ... 46
FIGURA 16:VARIAÇÃO DA DENSIDADE DE COPÉPODOS (ORG/M³) ENTRE OS ANOS DE AMOSTRAGEM EM ORDEM CRESCENTE DE DISTÂNCIA DO EFLUENTE.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE À PRAIA MOLE –ES. ... 46
FIGURA 17:VARIAÇÃO DA DENSIDADE DO GÊNERO ACARTIA (ORG/M³) ENTRE OS PONTOS DE AMOSTRAGEM EM ORDEM CRESCENTE DE DISTANCIA DO EFLUENTE AQUECIDO.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE À PRAIA MOLE –ES. ... 48
FIGURA 18:VARIAÇÃO DA DENSIDADE DE ACARTIA(ORG/M³) ENTRE OS PERÍODOS SAZONAIS (P=0,004). ... 48
FIGURA 19:VARIAÇÃO DA DENSIDADE DO GÊNERO PARACALANUS (ORG/M³) ENTRE OS PONTOS DE AMOSTRAGEM EM ORDEM CRESCENTE DE DISTANCIA DO EFLUENTE AQUECIDO.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE À PRAIA MOLE –ES. ... 49
FIGURA 20:VARIAÇÃO DA DENSIDADE DO GÊNERO TEMORA(ORG/M³) ENTRE OS PONTOS DE AMOSTRAGEM EM ORDEM CRESCENTE DE DISTANCIA DO EFLUENTE.DADOS COLETADOS NA REGIÃO DA PLATAFORMA COSTEIRA ADJACENTE A
PRAIA MOLE –ES. ... 51
FIGURA 21:VARIAÇÃO DA DENSIDADE DO GÊNERO TEMORA (ORG/M³) ENTRE OS PERÍODOS SAZONAIS. ... 52
FIGURA 22:VALORES DE DENSIDADE DE ZOOPLÂNCTON (ORG/M³) E TEMPERATURA (°C) EM RELAÇÃO ÀS ESTAÇÕES DE AMOSTRAGEM EM ORDEM CRESCENTE DE DISTÂNCIA DO EFLUENTE EM CADA ANO DE AMOSTRAGEM. ... 53
FIGURA 23:VARIAÇÃO DA DENSIDADE DE ZOOPLÂNCTON E DA TEMPERATURA NAS ESTAÇÕES DE AMOSTRAGEM NO VERÃO (A) E NO INVERNO (B) DOS ANOS 1998,1999,2002 E 2003.(DIMENSÕES DOS CÍRCULOS DIRETAMENTE PROPORCIONAIS ÀS DENSIDADES ZOOPLANCTÔNICAS EM CADA ESTAÇÃO DE AMOSTRAGEM.TEMPERATURA: ) ... 54
FIGURA 24:MAPEAMENTO DA VARIAÇÃO DA DENSIDADE DE ZOOPLÂNCTON E DA TEMPERATURA NAS ESTAÇÕES DE
AMOSTRAGEM NO VERÃO (A) E NO INVERNO (B) DOS ANOS 2004,2005,2006 E 2007.(DIMENSÕES DOS CÍRCULOS DIRETAMENTE PROPORCIONAIS ÀS DENSIDADES ZOOPLANCTÔNICAS EM CADA ESTAÇÃO DE AMOSTRAGEM.
12
ÍNDICE DE TABELAS
TABELA 1:COORDENADAS GEOGRÁFICA DAS ESTAÇÕES DE AMOSTRAGEM DO MONITORAMENTO BIOLÓGICO E DISTÂNCIA DELAS EM RELAÇÃO AO EFLUENTE AQUECIDO. ... 28
TABELA 2:RELAÇÃO ENTRE O GÊNERO ACARTIA E AS VARIÁVEIS TEMPERATURA, SALINIDADE E PERÍODO SAZONAL. ... 47
TABELA 3:RELAÇÃO ENTRE O GÊNERO PARACALANUS E AS VARIÁVEIS ANO, TEMPERATURA E SALINIDADE. ... 49
TABELA 4:RELAÇÃO ENTRE O COPÉPODO PARACALANUS PARVUS E AS VARIÁVEIS TEMPERATURA, SALINIDADE E PERÍODO SAZONAL. ... 50
TABELA 5:RELAÇÃO ENTRE O COPÉPODO PARACALANUS QUASIMODO E AS VARIÁVEIS TEMPERATURA, SALINIDADE E ANO. ... 50
13
1 - INTRODUÇÃO
“A biodiversidade planctônica da plataforma brasileira ainda é pouco
estudada, entretanto, acredita-se que sua distribuição esteja intimamente
relacionada com as características hidrográficas regionais das massas d’água.
Em amplo levantamento, a partir de 157 referências bibliográficas, foi constatada a ocorrência de 2.860 espécies (incluindo-se os gêneros e as categorias infra-especificais). No fitoplâncton foram identificadas algas de 11 classes diferentes, mostrando as diatomáceas como o grupo com maior riqueza específica (783 espécies), seguida de dinoflagelados (364 espécies). No zooplâncton foram registrados 23 grupos taxonômicos, sobressaindo os copépodes calanóides (223 espécies)” (Pereira & Soares – Gomes, 2009).
1.1 – O AMBIENTE COSTEIRO
1.1.1 – O Homem e o recurso costeiro
O uso dos recursos costeiros pelo homem data de mais de 160.000 anos, quando os primeiros Homo sapiens, se aventuraram nas áreas costeiras da costa da África do Sul (Marean et al, 2007). Atualmente, aproximadamente 23% da população mundial vivem a menos de 100 km da costa e segundo previsões feitas por Small e Nicholls (2003) essa proporção pode aumentar para 50% ate o ano de 2030.
14
1.1.2 – A ocupação da costa brasileira
Os primeiros assentamentos lusitanos em terras brasileiras localizaram-se, com raríssimas exceções, na zona costeira. Dos dezoito núcleos pioneiros formados pelos portugueses no século XVI, apenas São Paulo não se encontrava a beira-mar (Moraes, 1999).
Ainda segundo esse autor, o território colonial brasileiro era constituído de uma sucessão de sistemas de ocupação estruturados ao longo da costa. Os portos que serviam de circuitos de produção mais importantes geraram zonas de adensamento em seus entornos, originando as primeiras redes de cidades, embriões dos sistemas regionais posteriores.
Ao final da década de cinqüenta, do século 20, se anuncia uma mudança no ritmo de ocupação da costa com a consolidação do domínio econômico urbano-industrial, fruto do processo de industrialização brasileiro. Apesar de sua presença se manifestar de forma pontual e concentrada, o impacto direto e indireto da atividade industrial é bastante sensível, tanto ambiental quanto socialmente (Moraes, 1999).
1.1.3 – Consciência Ambiental para as Zonas Costeiras Brasileiras
A crescente tomada de consciência global nas últimas décadas a respeito da gravidade dos problemas ambientais tem conduzido ao desenvolvimento de propostas direcionadas à sustentabilidade das políticas ambientais. Essas propostas baseiam-se na integração do planejamento sócio-econômico com o meio ambiente, objetivando evitar e/ou minimizar os problemas e impactos decorrentes de atividades antrópicas sem planejamento adequado, sendo essa idéia de desenvolvimento sustentável apresentada em um relatório pela primeira vez na ONU (Organização das Nações Unidas) em 1987 (Brundtland, 1991).
15 compromissos com o desenvolvimento sustentável. Neste contexto o governo brasileiro cria a Comissão de Políticas de Desenvolvimento Sustentável e a Agenda 21 (CPDS), tendo como principal atribuição à elaboração e a implantação de planejamentos participativos, visando analisar a situação do país e identificar potencialidades e fragilidades. O processo de gestão ambiental de forma sustentável e participativa resulta em vários programas governamentais de diferentes instituições, como consta no documento de Gestão dos Recursos Naturais: subsídios à elaboração da Agenda 21 brasileira (Bezerra & Munhoz, 2000).
Dentre as propostas da Agenda 21 brasileira as ações voltadas à preservação dos ambientes costeiros envolvem:
A implementação do Programa Nacional de Gerenciamento Costeiro (GERCO), que consiste no ordenamento do espaço nas regiões costeiras e nos ambientes aquáticos adjacentes;
A identificação da capacidade de exploração da Plataforma Continental Jurídica Brasileira (PCJB), que visa à análise da viabilidade econômica dos empreendimentos de exploração dos recursos minerais e a utilização sustentável dos mesmos;
A promoção do manejo sustentável da biodiversidade, que visa à implementação de programas de conservação da biodiversidade em todos os biomas;
A realização de estudos oceanográficos e climatológicos em escala global, que visa conhecer os processos costeiros que influenciam os problemas litorâneos, em especial os estudos sobre a vulnerabilidade da linha da costa; e
16
1.1.4 – A Baía do Espírito Santo – histórico, uso e ocupação
Mesmo possuindo áreas cuja ocupação iniciou-se em 1535, foi somente no inicio do século XX, com a expansão de áreas cafeicultoras, e mais posteriormente com o Plano Nacional de Desenvolvimento Brasileiro, que o território capixaba começou a abrigar indústrias de bens de produção com a implantação de grandes portos (Instituto do Milênio, 2011).
Em 1942 foi criada a Companhia Vale do Rio Doce, sendo iniciadas as atividades do Porto de Tubarão em 1966, possibilitando a movimentação do mercado de minério de ferro, granéis, entre outros (CVRD, 2005).
Outra grande indústria que movimentou o processo de desenvolvimento econômico na região, foi a Companhia Siderúrgica de Tubarão (CST), constituída em 1976 e inaugurada em 1983, tendo as atividades do complexo portuário de Praia Mole iniciadas em 1984, com a movimentação de mercados para produtos siderúrgicos e carvão mineral (CST, 2003).
Desta forma a região da Baía do Espírito Santo caracteriza-se pela presença de um grande complexo portuário e industrial, além da grande área urbana de Vitória (STERZA et al., 2005), o que possibilita dizer que essa região esta sujeita à influência de esgotos domésticos, rejeitos industriais, além de outras atividades que possam trazer algum efeito deletério à Baía.
1.1.5 - Atividades Antrópicas Impactantes ao Ambiente Costeiro
17 Dentro da complexa teia alimentar da zona costeira incluem-se também aves, mamíferos e répteis marinhos (Lopes, 2007).
O uso crescente das zonas costeiras como locais de despejos de resíduos urbanos e industriais tem comprometido os processos ecológicos e a biodiversidade nesses ecossistemas. Daí a necessidade crescente de pesquisas básicas, que são pré-requisitos para avaliação de impactos produzidos por ações antrópicas (Bonecker et al., 1991).
Os impactos ambientais antrópicos têm sido fonte de grande preocupação, já que existe a possibilidade de alterações ambientais que afetam importantes funções e processos ecológicos (Neumann-Leitão, 1994).
As áreas costeiras, além de serem utilizadas como fontes de recursos, são também grandes receptores de vários tipos de poluição, o que as tornam altamente vulneráveis em casos de alterações abruptas em alguns dos seus compartimentos (Rebelo & Medeiros, 1988; Vannucci, 1999; Macêdo et al., 2000).
1.1.6 - Caracterização do Efluente
Na Baia do Espírito Santo, na região da plataforma continental interna adjacente a Praia Mole, no Município da Serra, uma indústria produtora de placas e bobinas de aço utiliza água do mar no seu processo de produção, o que gera um efluente aquecido. Esse processo de descarte no ambiente marinho tem sido monitorado por cerca de 10 anos, o que gerou uma base de dados de longo prazo, suficientemente robusta para uma análise mais representativa dos impactos potenciais sobre a comunidade zooplanctônica.
De acordo com Estudo de Impacto Ambiental (EIA) (Cepemar, 1996), a indústria capta água diretamente do mar utilizando um sistema de bombeamento junto à Praia Mole. O consumo e a vazão da água giram em torno de 40.900 m3/h.
18 alteração de temperatura (aumento), já que não há contato direto com os fluidos a serem resfriados.
A indústria produz ainda outros efluentes além deste, como por exemplo: águas descartadas do processo industrial da coqueria; água da purga da estação de tratamento de água da laminação; descarte de água de lavagem de peças fundidas. Esses efluentes após receberem tratamento são canalizados aos coletores secundários que se juntam ao efluente marinho aquecido. Da mesma forma que os efluentes industriais o efluente do sistema de esgoto sanitário e de restaurantes, das águas pluviais captadas no sistema de drenagem e águas pluviais coletadas nos pátios de matérias-primas recebem os devidos tratamentos e também são canalizadas para os coletores secundários (Cepemar, 1996).
Os efluentes são então tratados individualmente para o enquadramento aos padrões ambientais de emissão, sendo posteriormente canalizados para o canal principal, onde é realizada a equalização do efluente em uma lagoa dotada de barragem-vertedor, que permite um único efluente final no prolongamento do canal que liga a lagoa de equalização ao mar.
De acordo com o EIA (Cepemar, 1996) o efluente final é lançado ao mar a uma temperatura de 6 graus Celsius acima dos valores encontrados para a água do mar da região. Em relação à salinidade, o efluente lançado pela indústria na região de Praia Mole pode ser classificado como marinho (salinidade > 35).
1.2 – HIDROGRAFIA DA ÁREA DE ESTUDO
19 Figura 1: Ilustração esquemática do Giro Subtropical do Atlântico Sul (Adaptada de Peterson & Stramma 1991).
A circulação do Atlântico apresenta variações ao longo da coluna d’água
e para um mesmo nível de profundidade pode apresentar intensidade e sentidos diferentes, dependendo da posição geográfica. Na figura 1 é possível observar que o Giro Subtropical do Atlântico Sul, que ao norte é limitado pela Corrente Sul Equatorial (CSE) e ao sul pela Corrente do Atlântico Sul (CAS). Em torno de 12°S, um ramo da CSE se separa formando a Corrente Norte do Brasil (CNB) fluindo para norte, e, o outro ramo restante, forma a Corrente do Brasil (CB) fluindo para sul. Em seu percurso ao longo do contorno oeste, a CB segue o contorno da plataforma continental brasileira separando-se da costa sul-americana próximo de 38°S. Ao redor dessa latitude, a CB conflui com a Corrente das Malvinas, formando a Corrente do Atlântico Sul, fechando o Giro Subtropical do Atlântico Sul (Peterson & Stramma, 1991; Silveira et al., 1994).
Na região estudada, até os primeiros três quilômetros de profundidade, normalmente são encontradas as seguintes massas d’água: Água Costeira
20
Practical Salinity Units). Essa salinidade é devida a influência sofrida pelo aporte de águas continentais. Água Tropical (AT) se caracteriza sendo uma água salina e quente. Essa característica é devido à intensa radiação solar e excesso de evaporação em relação à precipitação. Água Central do Atlântico Sul (ACAS), trata-se de uma água formada por afundamento das águas na região da Convergência Subtropical, e subseqüente espalhamento ao longo da superfície, é caracterizado por temperaturas entre 6°C e 20°C e salinidades entre 34,5 e 36 psu. A Água Profunda do Atlântico Norte (APAN), é formada no Atlântico Norte pela junção das Correntes da Groenlândia e Labrador, apresenta valores de temperatura entre 2°C a 4°C e salinidade entre 34,5 à 35 psu (Böebel et al., 1999).
Além das massas d’água que agem sobre a região de estudo, alguns fenômenos também ocorrem e afetam as condições hidrográficas regionais.
O fenômeno El Niño é um aspecto recorrente, quase periodico da água quente da superfície do mar no Oceano Pacífico equatorial central, gerado por interações oceano-atmosfera. Esta anomalia pode, por vezes, inverter e levar à presença de águas frias na referida região (La Niña). Essa gangorra de oscilações térmicas é amplamente chamada de El Niño - Oscilação Sul (ENOS). ENOS é reconhecido como o maior modo de variabilidade interanual do sistema climático global, com um período de recorrência em torno de 02 –
08 anos (Santos, 2006).
Eventos ENOS geralmente estão associados a anomalias meteorológicas conhecidas no Brasil, tais como secas severas sobre os Estados do Nordeste e enchentes no Sul (Grimm et al. 1998, Pezzi & Cavalcanti 2001).
21 Os princiapais impactos do ENOS na América do Sul são sentidos de duas formas: a) seus efeitos sobre os sistemas de atmosfera e do oceano, e b) através de seu impacto sobre os ecossistemas naturais (marinhos e terrestres) e em sectores sócio-económicos (como o das pescas, saúde e agricultura).
Os principais efeitos do El Niño e La Niña são:
-Incremento/Decremento da temperatura da superfície do mar e salinidade; -Incremento/Decremento do nível do mar e da atividade de ondas;
-Incremento/Decremento da temperatura do ar e da quantidade de radiação ultravioleta que atinge a superfície da terra; e
- Alterações nos padrões de precipitação e evaporação;
Outro fenomeno que ocorre na região é a ressurgência, termo utilizado para designar o movimento ascendente de águas das camadas inferiores, capaz de carrear nutrientes para a zona eufótica e assim propiciar o início da cadeia trófica marinha. Sua dinâmica é capaz de gerar mudanças drásticas nas regiões onde ocorrem, alterando a biota marinha e o clima local. São águas geralmente mais frias e desta forma, as regiões de ocorrência de ressurgência apresentam temperaturas de superfície do mar anômalas em relação à média para suas respectivas latitudes (Oda, 1997).
De acordo com o mesmo autor, a ressurgência se faz presente na costa do Espírito Santo, principalmente pela influência de águas ascendentes na região do Cabo Frio, sendo este o fenômeno oceanográfico mais investigado no Brasil. A presença destas águas ressurgidas na zona eufótica resulta em grande aumento na produtividade primária. Ainda que constituam apenas 0,1% da superfície total dos oceanos, as áreas de ressurgência são importantes tanto cientificamente quanto economicamente, porque afetam o clima e a ecologia das regiões costeiras, e sua produtividade é responsável por cerca de 50% da captura mundial de peixes.
1.3 – O ZOOPLÂNCTON E A ECOLOGIA MARINHA
22 A dinâmica sazonal dos zooplâncton e os mecanismos que conduzem sua variação são a causa central de investigações oceanográficas (ICES 2002, CIESM 2002, 2003). A identificação das mudanças biológicas quantitativas e qualitativas são estratégias usadas para monitorar as mudanças nas comunidades marinhas e é uma maneira de encontrar grupos ou espécies sinalizadoras de mudanças no ambiente (Colebrook, 1985).
Os maiores registros de alterações na vida marinha tradicionalmente estão associados às atividades de pesca comercial. Porém, interpretar mudanças em populações de peixes é difícil, pois as variações na abundância refletem tanto os efeitos causados pela pesca e por causas naturais. Além disso, a duração da vida de muitas espécies é longa e para analisar variações em seus estoques requer vários anos de estudos. Espécies de plâncton têm um curto ciclo de vida e ainda não são exploradas comercialmente, o que significa que os estudos de suas respostas às variações climáticas são mais acessíveis (Planque & Taylor, 1998).
Em altas latitudes essa tarefa é relativamente simples pela ocorrência de algumas espécies muito bem estudadas (por exemplo: Calanus finmarchicus) (Beaugrand et al 2002). Em áreas tropicais, informações sobre a variabilidade das espécies zooplanctônicas são mais difíceis de obter devido à alta variabilidade e baixas abundâncias individuais (Mazzocchi et al,2007).
A temperatura é o principal fator que controla a distribuição e a atividade de animais e plantas agindo como um fator limitante à reprodução, ao crescimento e a distribuição de organismos (Pereira & Soares-Gomes, 2009). Estudos realizados em laboratório utilizando o copépodo calanoida Boeckella hamata, organismo encontrado em lagos salgados, mostraram um claro aumento da mortalidade desses organismos com o aumento da temperatura e salinidade (Hall & Burns, 2001). Este efeito é consistente com outros relatos de onde houve melhora da sobrevida de copépodos e cladóceros a baixa temperatura em relação a altas temperaturas (Moore et al, 1996)
23 A comunidade planctônica apresenta um caráter dinâmico, com elevadas taxas de reprodução e perda, respondendo rapidamente às alterações físicas e químicas do meio aquático e estabelecendo complexas relações intra e interespecíficas na competição e utilização do espaço e dos recursos (Valiela, 1995). Variações no regime meteorológico, características geomorfológicas regionais e os impactos antropogênicos nas áreas costeiras estabelecem, em conjunto, o regime hidrográfico particular de cada região e, conseqüentemente, as características taxonômicas e a dinâmica espaço-temporal de suas comunidades (Brandini et al., 1997).
No zooplâncton os organismos mais numerosos são os crustáceos e dentre estes, principalmente os copépodes (Parsons et al., 1984). No entanto, praticamente todos os filos de invertebrados marinhos estão representados no zooplâncton ao menos durante alguma etapa do ciclo de vida (Nibakken, 1993). O zooplâncton pode ser dividido em dois grupos básicos: o holoplâncton, que inclui aqueles que passam todo o ciclo de vida no plâncton, e o meroplâncton, que engloba os ovos, larvas e juvenis daqueles organismos cujos adultos fazem parte ou de comunidades bênticas ou nectônicas.
Os principais representantes do holoplâncton são, além dos copépodes, outros crustáceos como eufausiáceos, cladóceros, misidáceos e ostrácodes, os urocordados filtradores como as apendiculárias e salpas, e predadores como as hidromedusas e os quetognatos (Levinton, 1982; Nibakken, 1993).
Dentre os representantes do meroplâncton, os principais são as larvas de moluscos, crustáceos, poliquetas e equinodermas. O percentual de espécies de invertebrados bentônicos que possuem larvas planctônicas aumenta nas regiões tropicais (Levinton, 1982). Nessas regiões, estima-se que até cerca de 70% dos invertebrados bentônicos produzam larvas livre-natantes (Levinton, 1982).
24 capazes de predar, inclusive, larvas de peixes. Por outro lado, os copépodos formam um dos principais alimentos de peixes planctófagos e os estágios larvais dos copépodos (náuplios e copepoditos) representam uma fonte de alimentos fundamental para as larvas e juvenis do ictioplâncton (Cushing, 1977).
De acordo com Boxshall (1998), os copépodos são os animais multicelulares mais abundantes na Terra. Humes (1994) especulou que o número de copépodos associados a apenas uma espécie de coral (Acroppora hiacinthus), que é amplamente distribuído na grande barreira de corais, chega a 10,5 bilhões de indivíduos.
Desta forma, o monitoramento da abundância, composição das espécies e da distribuição da população zooplanctônica são essenciais para determinar mudanças ecológicas em ambientes marinhos (Clutter and Anraku, 1968 apud
25
2 HIPÓTESES
Para avaliar os efeitos do efluente aquecido sobre a composição, abundância e diversidade do zooplâncton da região da plataforma costeira interna de Praia Mole, foram testadas as seguintes hipóteses:
1- Espera-se que próximo ao efluente aquecido a densidade e diversidade de espécies zooplanctônicas sejam reduzidas em relação aos outros sítios amostrais, pelo aumento da temperatura da água nas proximidades da saída do efluente.
2- As modificações na estrutura da comunidade zooplanctônica só serão perceptíveis em uma base de dados de longa duração, que pode confirmar a variabilidade associada ao provável impacto ambiental causado pelo efluente aquecido.
3- Os copépodos, por apresentarem altas densidades em águas costeiras tropicais, apresentarão uma regularidade nas respostas aos impactos antrópicos, claramente perceptíveis em uma base temporal de longo prazo, constituindo-se em excelentes indicadores ecossistêmicos de mudanças globais.
26
3 OBJETIVOS
3.1 – GERAL
O principal objetivo deste trabalho foi estudar as possíveis variações em longo prazo (10 anos) do zooplâncton em área costeira sujeita à influência de efluente aquecido.
3.2 – ESPECÍFICOS
Avaliar os possíveis impactos da ação do efluente marinho aquecido sobre a composição, diversidade e densidade do zooplâncton, principalmente dos copépodos.
Identificar as respostas globais do zooplâncton, em especial dos copépodos, que possam caracterizar as alterações ecossistêmicas de longo prazo.
27
4 METODOLOGIA
Para este estudo foram utilizados dados referentes ao monitoramento marinho da região costeira da plataforma continental interna adjacente a Praia Mole – Espírito Santo. Os dados foram cedidos pela Fundação Ecossistemas do Espírito Santo, empresa esta que coordenou o monitoramento marinho na área de estudo no período de 1998 a 2007.
O monitoramento se constituiu na realização de campanhas semestrais, onde foram analisados os componentes da estrutura das comunidades bentônica, nectônica e planctônica do ecossistema marinho e a sua relação com a as variáveis físico-químicas da água e do sedimento, porem, para este estudo foram utilizados somente os dados da comunidade zooplanctônica. Como referência para os resultados físico-químicos foi usada a Resolução 357/05, que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes.
4.1 ÁREA DE ESTUDO
A área de estudo está localizada 14 km ao norte do centro da cidade de Vitória, capital do Estado do Espírito Santo, no sudeste brasileiro, entre as coordenadas geográficas de 20o 15´S e 20o 20´S, 40 09´W, porção correspondente à plataforma continental interna adjacente à Praia Mole (Figura 2).
4.2 REDE AMOSTRAL
A rede amostral foi definida entre as latitudes 20o 15’ e 20o 20’ Sul e
28 Figura 2: Vista aérea da plataforma continental interna adjacente à Praia Mole, Serra-ES, com a indicação dos pontos amostrais.
Tabela 1: Coordenadas geográfica das estações de amostragem do monitoramento biológico e distância delas em relação ao efluente aquecido.
Estações de
Amostragem Latitude (Sul) Longitude(Oeste)
Distância do Efluente (Km)
E1 20o15’ 53’’ 40o13’ 41’’ 0,07
E11 20o16’ 00’’ 40o13’ 45’’ 0,14
E2 20o
16’ 06’’ 40o
13’ 35’’ 0,30
E4 20o16’ 31’’ 40o13’ 37’’ 0,57
E12 20o15’ 42’’ 40o13’ 05’’ 1,07
E3 20o15’ 56’’ 40o13’ 15’’ 1,19
E5 20o16’ 19’’ 40o13’ 17’’ 1,26
29
4.3 ZOOPLÂNCTON
As coletas foram realizadas utilizando-se uma rede de plâncton cilíndrico-cônica, com um diâmetro de boca de 60 centímetros e abertura de malha de 200 micrômetros, dotada de fluxômetro mecânico para avaliação do volume de água filtrada.
Em cada estação foram realizados arrastos sub-superficiais, nos meses de janeiro e agosto sempre no período da manha, a 0,5 metros da superfície, durante 5 minutos, a uma velocidade média de 2 nós. As amostras coletadas foram preservadas em solução aquosa de formaldeído 5%, neutralizada com tetraborato de sódio.
As amostras de zooplâncton foram analisadas na Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), sob coordenação do Professor Luiz Fernando Loureiro Fernandes. O número de indivíduos coletados foi convertido em densidade, e os valores encontrados foram expressos em indivíduos por m-3, tendo como base o volume de água filtrada pela rede. Para esta conversão foram utilizadas as seguintes fórmulas:
Volume de água filtrada:
V = A*R*C
Onde:
V = volume de água filtrada em m3;
A = área da boca da rede em m2 (0,28274 m2);
R = número de rotações do fluxômetro durante o arrasto;
C= fator de aferição, após calibração do aparelho, em metros/rotações.
30
4.4 TEMPERATURA E SALINIDADE
As variáveis físicas e químicas avaliadas foram a temperatura e a salinidade, medidas “in situ” em cada ponto de amostragem, a 0,5 metros da superfície com o emprego de uma sonda portátil, modelo Surveyor 4, da Hydrolab.
4.5 ANÁLISES DOS DADOS
4.5.1 Análise Estatísticas
Para análise da normalidade dos dados foi utilizado o teste de Kolmogorov-Smirnov, que é indicado para o ajuste de grandes amostras de dados contínuos.
Para a análise de riqueza e diversidade foram usados respectivamente os índices de Margalef e Shannon, utilizando-se o programa PAST.
Para estudar o comportamento das variáveis físicas (temperatura e salinidade) e parâmetros biológicos (riqueza, diversidade e densidade do zooplâncton) em relação à influência do descarte líquido industrial foi utilizada a Análise de Variância (ANOVA) de Medidas Repetidas. Quando esta indicou diferença significativa entre os valores estudados, as medias foram comparadas através do Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Para entender a relação entre temperatura, salinidade, e os gêneros mais abundantes de copépodos no ambiente, foi utilizada Regressão Múltipla. Para todas as análises estatísticas foi utilizado o programa STATISTICA 7.0, StatSoft (Inc. 1984-2004).
4.5.2 Análise do Ambiente por Sistema de Informação Geográfica
31 técnica de interpolação espacial, utilizando a técnica do vizinho mais próximo, que cria uma variação contínua a partir de amostras pontuais, estimando valores de pontos desconhecidos a partir de pontos com valores amostrados em campo.
Os dados de densidade do zooplâncton (org/m3)de cada sítio amostral
32
5 RESULTADOS
5.1 HIDROLOGIA
Os resultados das análises de variância (ANOVA) referentes às variáveis abióticas medidas in-situ nos diferentes pontos amostrais da plataforma costeira adjacente a Praia Mole no Espírito Santo no período de 1998 á 2007 estão apresentados em Apêndices.
A temperatura média da água entre todos os pontos amostrais foi considerada dentro da faixa normal de temperatura encontrada em águas superficiais em regiões costeiras tropicais, inclusive nos pontos mais próximos ao efluente aquecido. A temperatura média da água nos quatro pontos de amostragem mais próximos ao efluente no inverno foi de 24,34°C e no verão 23.70°C e os quatro pontos mais distantes do efluente apresentaram em média temperatura de 23,28°C no inverno e 22,99°C no verão. No verão a temperatura superficial da água foi menor do que a temperatura superficial no inverno (teste t -p = 0.059) (figura 3).
33 Mean Mean±SE Mean±1,96*SE Inverno Verão 22,8 23,0 23,2 23,4 23,6 23,8 24,0 24,2 24,4 Te m pe ratu ra ( oC)
Figura 3: Temperatura média da superfície da água do mar, entre os períodos sazonais, na região costeira interna adjacente a Praia Mole - ES.
Inverno Verão E01 E11 E02 E04 E12 E03 E05 E04r
Estação de Amostragem 21 22 23 24 25 26 27 28 29 T e m p e ra tu ra ( °C )
39 Foi observado que no ano de 2003, no período de verão, os pontos mais afastados do efluente aquecido apresentaram temperaturas acima da média para este período sazonal, e os pontos mais próximos ao efluente apresentaram valores de temperatura abaixo da média para este período. Nos outros anos os valores de temperatura oscilaram da forma esperada, onde os pontos mais próximos ao efluente apresentam valores de temperatura acima da media para o período, e os pontos mais afastados apresentaram temperaturas mais baixas ou similares.
40
Inverno Verão E01 E11 E02 E04 E12 E03 E05 E04r
Estação de Amostragem 34,5 35,0 35,5 36,0 36,5 37,0 37,5 38,0 38,5 S a lin id a d e ‰
Figura 9: Variação média da salinidade da água entre os períodos sazonais, em ordem crescente de distancia do efluente aquecido. Dados coletados na região da plataforma costeira adjacente à Praia Mole – ES.
Inverno Verão 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Ano 35,0 35,5 36,0 36,5 37,0 37,5 38,0 38,5 39,0 39,5 40,0 S a lin id a d e ‰
41
5.2 – Estrutura Populacional da comunidade zooplanctônica da região estudada.
Foram identificados 155 táxons zooplanctônicos durante todo o período de estudo (Anexo A). Os copépodos formaram o grupo mais abundante (89.6% do total de zooplâncton). Os demais grupos que compuseram a comunidade zooplanctônica foram Mollusca (3,05%), Larvas de Crustáceos Decápodes (2,67%), Chaetognatha (1,49%) além dos grupos com representação menor que 1,0%, (Ascidia, Bryozoa, Cnidaria , Echinodermata, Oikipleura, Ostracoda, Larvas e Ovos de Peixes, Polychaeta, entre outros).(Anexo C).
Foram registrados valores de densidade zooplanctônica reduzidos na estação E01 ao longo do período considerado no presente estudo, com mínima de 36,89 org/m3 em 1999, e máxima de 2305,40 org/m3 em 2004. A análise de
variância apontou que os pontos E04r e E12 (mais distantes do ponto de lançamento do efluente), apresentaram diferença significativa entre o ponto amostral E01 de acordo com o Teste de Tukey (p<0,05) (Figura 11) e de acordo com o teste t a densidade de zooplâncton não variou significativamente entre os períodos sazonais (p>0,05).
42
Inverno Verão E01 E11 E02 E04 E12 E03 E05 E04r
Estação de Amostragem 1,0
1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
Tota
l d
e
Zoo
pl
ân
ton
(or
g/m
³) (L
og
1
0)
43
Inverno Verão 1998 1999 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Ano 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 De ns id ad
e de Z
oo plâ nc ton (or g/m ³)(L og 10)
Figura 12: Variação das densidades médias do zooplâncton (org/m3) ao longo dos anos de amostragem. Dados coletados na região da plataforma costeira adjacente à Praia Mole – ES.
5.2.1 Padrões quantitativos da assembléia de copépodos.
Os gêneros Paracalanus, Temora e Acartia corresponderam a 85,36% dos copépodos presentes na área do estudo. O gênero Paracalanus
(Paracalanus parvus e Paracalanus quasimodo) foi o mais representativo, correspondendo a 62,8% do total de copépodos, podendo ser considerado a fração mais freqüente e abundante da comunidade. O gênero Temora (Temora turbinata e Temora stylifera) correspondeu a 11,3% e Acartia (Acartia lilljeborge
e Acartia tonsa) a 11,26% do total de copépodos encontrados na região.
Os outros 14,64% compreendem aos gêneros Oithona (6,17%),
Parvocalanus (3,96%), Corycaeus (2,26%) e, com representação abaixo de 1%, os táxons Centropages spp., Subeucalanus spp., Calanopia americana,
44 Quanto à diversidade encontrada nos pontos de amostragem, podemos observar que existe diferença significativa da diversidade entre os pontos amostrais tanto no verão quanto no inverno (p<0,05) (figura 13), assim como também há diferença significativa da diversidade entre os anos amostrais (p<0,01) (figura 14) sendo esta maior nos pontos mais próximos à saída do efluente aquecido.
Dos seis principais gêneros de copépodos da comunidade, o copépodo mais representativo no ponto E01 (mais próximo do efluente aquecido) foi o
Paracalanus quasimodo. Além deste, os gêneros Temora, Acartia, Oithona, Parvocalanus e Corycaeus também ocorreram em maior densidade em relação aos demais copépodos encontrados na região, porém em menor densidade que o P. quasimodo.
Inverno Verão E01 E11 E02 E04 E12 E03 E05 E04r
Estação de Amostragem 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 D ive rsi d a d e d e E sp é ci e s (I n d ice d e S h a n n o n )
45
Inverno Verão 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Ano 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 D ive rsi d a d e d e E sp é ci e s (I n d ice d e S h a n n o )
Figura 14: Variação da diversidade de espécies entre os anos de amostragem. Dados coletados na região da plataforma costeira adjacente à Praia Mole – ES.
46
Inverno Verão E01 E11 E02 E04 E12 E03 E05 E04r
Estação de Amostragem 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 D e n si d a d e d e C o p é p o d o s (o rg /m ³) (L o g 1 0 )
Figura 15: Variação da densidade de copépodos (org/m3) entre os pontos amostrais em ordem crescente de distancia do efluente. Dados coletados na região da plataforma costeira adjacente à Praia Mole – ES.
Inverno Verão 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Ano 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 D e n si d a d e d e C o p é p o d o s (o rg /m ³) (L o g 1 0 )
47 Os principais gêneros de copépodos (Acartia, Paracalanu e Temora), corresponderam a 85,83% da comunidade local de copépodos, podendo ser utilizados para representar a comunidade de copépodos da região.
Observando estes gêneros em cada ponto e sob influência da temperatura, da salinidade e dos períodos sazonais, foi observado, a partir de uma regressão múltipla, que para o gênero Acartia, a variação de sua abundância somente apresentou variação significativa para o período sazonal, como apresentado na tabela 2.
Não foi possível observar relação entre a abundância de Acartia e a distância do efluente (figura 17). Entre os períodos sazonais foi observado que no inverno este gênero apresentou valores maiores de abundância (figura 18).
Tabela 2: Relação entre o gênero Acartia e as variáveis temperatura, salinidade e período
sazonal.
Regression Summary for Dependent Variable: Acartia Log - R= ,27486779 R²= ,07555230 Adjusted R²= ,05318663 F(3,124)=3,3780 p
Beta Std.Err. B Std.Err. t(124) p-level Periodo Sazonal 0,255570 0,088292 0,4419 0,15267 2,89461 0,004487
Temp (°C) 0,077099 0,088840 0,0369 0,04253 0,86784 0,387159
48
Inverno Verão E01 E11 E02 E04 E12 E03 E05 E04r
Estação de Amostragem -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 D e n si d a d e d e A ca rt ia ( o rg /m ³) (L o g 1 0 )
Figura 17: Variação da densidade do gênero Acartia (org/m³) entre os pontos de
amostragem em ordem crescente de distancia do efluente aquecido. Dados coletados na região da plataforma costeira adjacente à Praia Mole – ES.
Box & Whisker Plot Acartia I log vs. Acartia V Log
Mean Mean±SE Mean±1,96*SE Inverno Verão Periodo Sazonal 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 D e n si d a d e d e A ca rt ia (o rg /m ³) (L o g 1 0 )
Figura 18: Variação da densidade de Acartia (org/m³) entre os períodos sazonais
49 O gênero Paracalanus foi o mais abundante ao longo dos anos. Quando observamos suas relações com a temperatura, a salinidade e o período sazonal, não foram encontrados valores de distribuição significativos para nenhum fator analisado (tabela 3). Não foi observada variação significativa da abundância deste gênero entre as estações de amostragem (figura 19). Como também não foi observada variação significativa entre a abundância deste gênero entre os meses de verão e inverno (p=0,663)
Tabela 3: Relação entre o gênero Paracalanus e as variáveis ano, temperatura e
salinidade.
Regression Summary for Dependent Variable: Paracalanus Log - R= ,07796736 R²= ,00607891 Adjusted R²= --- F(3,124)=,25280 p
Beta Std.Err. B Std.Err. t(124) p-level Periodo Sazonal -0,046065 0,091549 -0,067716 0,13458 -0,503171 0,615737
Temp (°C) 0,069354 0,092118 0,028224 0,03749 0,752887 0,452945
Salinidade ‰ 0,010394 0,093253 0,008318 0,07463 0,111460 0,911432
Inverno Verão E01 E11 E02 E04 E12 E03 E05 E04r
Estação de Amostragem 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 D e n si d a d e d e P a ra ca la n u s (o rg /m ³) ( L o g 1 0 )
Figura 19: Variação da densidade do gênero Paracalanus (org/m³) entre os pontos de
50 O gênero Paracalanus foi o gênero mais abundante em todos os anos de amostragem, este gênero foi representado principalmente pelas espécies P. parvus e P. quasimodo.
O copépodo Paracalanus parvus não apresentou variação significativa para sua abundância para nenhuma das variáveis analisadas (tabela 4).
Tabela 4: Relação entre o copépodo Paracalanus parvus e as variáveis temperatura,
salinidade e período sazonal.
Regression Summary for Dependent Variable: Paracalanus parvus log - R= ,09337728 R²= ,00871932 Adjusted R²= --- F(3,132)=,38702 p
Beta Std.Err. B Std.Err. t(132) p-level Periodo Sazonal -0,056847 0,089498 -0,102369 0,16117 -0,635174 0,526415
Temp (°C) 0,081289 0,091572 0,040073 0,04514 0,887706 0,376313
Salinidade ‰ 0,054014 0,088739 0,052518 0,08628 0,608684 0,543780
Para o copépodo Paracalanus quasimodo a única variável que apresentou relação significativa para sua abundância foi a salinidade (tabela 5).
Tabela 5: Relação entre o copépodo Paracalanus quasimodo e as variáveis temperatura,
salinidade e ano.
Regression Summary for Dependent Variable: Paracalanus quasimodo log - R= ,36366830 R²= ,13225463 Adjusted R²= ,11253314 F(3,132)=6,7061 p
Beta Std.Err. B Std.Err. t(132) p-level Periodo Sazonal 0,126642 0,083736 0,2244 0,14836 1,51240 0,132823
Temp (°C) 0,168071 0,085676 0,0815 0,04155 1,96170 0,051902
Salinidade ‰ 0,318922 0,083025 0,3051 0,07942 3,84126 0,000189
51 Tabela 6: Relação entre o gênero Temora s e as variáveis ano, temperatura e salinidade.
Regression Summary for Dependent Variable: Temora Log - R= ,17733273 R²= ,03144690 Adjusted R²= ,00801416 F(3,124)=1,3420 p
Beta Std.Err. B Std.Err. t(124) p-level Periodo Sazonal -0,179057 0,090373 -0,32895 0,16603 -1,98130 0,049770
Temp (°C) 0,020543 0,090935 0,01045 0,04625 0,22591 0,821641
Salinidade ‰ 0,007294 0,092055 0,00730 0,09207 0,07924 0,936970
Inverno Verão E01 E11 E02 E04 E12 E03 E05 E04r
Estação de Amostragem -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 D e n si d a d e d e T e m o ra ( o rg /m ³) (L o g 1 0 )
Figura 20: Variação da densidade do gênero Temora (org/m³) entre os pontos de
52 Média Média+-SE Media+-1,96*SE Inverno Verão 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 D e n si d a d e d e T e m o ra ( o rg /m ³) (L o g 1 0 )
Figura 21: Variação da densidade do gênero Temora (org/m³) entre os períodos sazonais.
5.2.2 – Variação da Temperatura e da Comunidade Zooplanctônica do Ambiente Estudado Utilizando Técnica de Interpolação Espacial
Em geral em todos os pontos monitorados, os sentidos do fluxo de suas correntes se concentraram nos quadrantes anexos ao Sentido Sul, ou seja, Sudoeste (SW) e Sudeste (SE), sendo que predominou o sentido Sudoeste, (dados obtidos nas amostragens realizadas durante os monitoramentos ambientais na região).
A partir da visualização dos mapas foi possível perceber, da mesma forma que nos dados descritos nos itens anteriores, que em alguns anos, a temperatura do ponto mais próximo ao efluente marinho aquecido não foi a mais alta da região de estudo, como é possível observar no verão de 2002, verão de 2003, e verão de 2004 (figuras 21, 22 e 23).
54 Figura 23: Variação da densidade de zooplâncton e da temperatura nas estações de amostragem no verão (A) e no inverno (B) dos anos 1998, 1999, 2002 e 2003. (Dimensões dos círculos diretamente proporcionais às densidades zooplanctônicas em cada estação
55 Figura 24: Mapeamento da variação da densidade de zooplâncton e da temperatura nas estações de amostragem no verão (A) e no inverno (B) dos anos 2004, 2005, 2006 e 2007. (Dimensões dos círculos diretamente proporcionais às densidades zooplanctônicas em
56
6 DISCUSSÃO
Temperatura, salinidade, nutrientes, pH, oxigênio dissolvido, entre outros, interagem de forma que produzem condições diversas no ambiente marinho. Mesmo sendo possível isolar cada fator ambiental e considerar sua influência sobre os organismos separadamente, o comportamento de um organismo em um dado momento será determinado não por um simples fator exógeno, mas pela influência e interação de muitos fatores que atuam simultaneamente (Pereira & Soares-Gomes, 2009).
No ecossistema marinho, os processos físicos e biológicos podem afetar a composição, abundância e distribuição dos organismos planctônicos (Mann, 1991). Dentre estes a temperatura, salinidade, bem como a quantidade e qualidade do alimento têm papel preponderante (Nielsen & Sabatini, 1996).
A temperatura tem sido a grandeza ambiental mais facilmente associada às mudanças climáticas através dos meios de comunicação. Na área de estudo esta variável variou significativamente entre os pontos amostrais, onde os dois pontos mais distantes do efluente apresentaram valores de temperaturas mais baixos que o ponto mais próximo ao efluente aquecido, como esperado. Porém, é importante destacar que esse padrão não foi continuo, e que a temperatura de todo o ambiente variou entre os anos sem apresentar um padrão. Isso pode ter ocorrido devido a outros fatores como fenômenos globais, ENOS (El Niño e La Niña), e/ou efeitos de variação de corrente, principalmente pela ocorrência de ressurgência.
O fenômeno ENOS causa mudanças nos padrões de precipitações provocando influência direta no fluxo de vários rios na América do Sul (Berri, 1995) além de importantes impactos sobre as comunidades biológicas. Barber (1983) indicou que os nutrientes, biomassa fitoplanctônica e produtividade primária são claramente reguladas por mudanças físicas. Evidências também sugerem mudanças nos níveis tróficos mais elevados, porem são necessárias maiores observações para determinar com precisão a magnitude dessas conseqüências.
57 centrais do Atlântico Sul (ACAS) penetram na camada profunda em direção à costa, tornando a água mais fria, chegando, muitas vezes, a atingir a parte mais interna da plataforma continental. Durante o inverno, por outro lado, essa massa de água afasta-se em direção a quebra da plataforma continental e, a água costeira (AC), mais aquecida, volta a predominar no ambiente (Castro Filho et al., 1987; Castro Filho et al., 1996).
A penetração da ACAS em direção à costa durante o verão e sua recessão para regiões mais externas da plataforma continental durante o inverno é uma típica variação termohalina com escala sazonal (Castro Filho et al., 1987).
Outro fator que pode ter influenciado a diminuição da temperatura no verão pode ter sido a ocorrência da ressurgência costeira de Cabo Frio que pode ocorrer como conseqüência dos ventos predominantes de nordeste na parte norte da Plataforma Costeira Sul Equatorial, especialmente durante o verão (Lorenzetti, 1994). Esta ressurgência é marcadamente sazonal, ocorrendo com maior freqüência no verão do que no inverno (Lorenzetti & Tanaka, 1990).
Apesar da grande influência de diversas massas d’água e da ocorrência
de fenômenos globais na região durante o período do monitoramento, a média de salinidade encontrada foi de 37‰. Apesar de o ambiente estudado ter apresentado uma grande variação de salinidade entre as amostras onde o maior valor obtido foi 39,69 ‰ e o menor valor foi 32,98 ‰. De acordo com Prata (2007), que caracterizou o ambiente marinho do Espírito Santo utilizando os dados do Banco Nacional de Dados Oceanográficos, os valores de salinidade da água superficial na costa do Espírito Santo oscilaram entre
36,45‰ e 37,25‰. Assim os resultados obtidos na região de estudo condizem com os resultados apresentados por Prata (2007). No trabalho de
Eskinazi-Sant’Anna & Bjornberg (2006) no Canal de São Sebastião no Estado de São Paulo relatou que a salinidade média anual naquela região variou entre 35-37‰.
58 América do Norte, Fernández de Puelles et al (2007) no Oeste do mediterrâneo, Eskinazi-Sant’Anna & Björnberg (2006) no litoral paulista, e Eskinazi-Sant’Anna & Tundisi (1996) no litoral pernambucano.
A densidade da comunidade zooplanctônica variou significativamente em relação aos pontos amostrais, porém não foi possível observar uma tendência. Os maiores valores de densidade foram encontrados nas estações mais afastadas do efluente (E4r e E12) e os menores valores foram amostrados na estação mais próxima ao efluente (E01).
Quando foi analisada a variação da densidade da comunidade zooplanctônica entre os anos amostrais foi visto que houve uma variação significativa. Porém, não foi possível perceber relação direta da densidade zooplanctônica com a salinidade ou a temperatura nos pontos amostrados, isso pode ter ocorrido devido ao fato de os organismos que ocorrem na região são considerados euritérmicos e eurihalinos.
6.1 – Estrutura Populacional da comunidade de Copépodos, riqueza, diversidade e densidade
Foram identificadas 51 espécies de copépodos durante todo o estudo. Valores aproximados a este foram encontrados nos estudos de
Eskinazi-Sant’Anna & Bjornberg (2006) no canal de São Sebastião (53 espécies), e de Miyashita et al(2009) no estuário de Santos (58 espécies). Neste estudo somente 6 espécies foram responsáveis por 85.36% da densidade total de copépodos (Paracalanus parvus, P. quasimodo, Temora turbinata, T. stylifera, Acartia tonsa e A. lilljeborge). O mesozooplâncton foi dominado por espécies associadas a águas quentes, assim como foi observado por Eskinazi & Bjornberg (2006).
O gênero Paracalanus, com duas espécies (Paracalanus parvus, Paracalanus quasimodo), foi o mais abundante como também encontrado por Eskinazi & Bjornberg (2006) na região do Canal de São Sebastião (SP), por Araujo (2006) na região de Sergipe e por Lopes et al. (1999), no Cabo de São Tomé no Estado de São Paulo.
59 preponderante na trofodinâmica marinha, já que podem atuar como reguladores do fitoplâncton através de sua alimentação (Turner, 1994).
A distribuição do gênero Paracalanus não foi influenciada por nenhum dos fatores analisados, porém nos pontos mais próximos ao efluente este gênero apresentou sua menor abundância. Este gênero foi o mais representativo no ponto E01 (mais próximo do efluente aquecido), essa maior representatividade se deu pela ocorrência da espécie Paracalanus quasimodo,
que de acordo com Eskinazi Sant’Anna & Tundisi (1996) é uma espécie
euritérmica e eurialina, tendo sua distribuição mais freqüente em águas costeiras e estuarinas. Já na década de 80, Bjornberg (1980), em seus estudos sobre a distribuição do gênero Paracalanus, já afirmou que a espécie P. quasimodo é a espécie de Paracalanus mais freqüente e abundante em águas costeiras quentes e salinas.
A distribuição do gênero Temora não foi influenciada nem pela salinidade nem pela temperatura, e sua distribuição entre os sítios amostrais foi irregular, apresentando a menor densidade no ponto E01.
O gênero Temora foi representado principalmente pela espécie Temora turbinata resultado este que corrobora com os estudos de Ara (2002) que cita os copépodos da família Temoridae como amplamente distribuídos em águas tropicais, sub-tropicais, temperadas e sub-boreais, e este gênero é um dos membros da comunidade zoolpanctônica da superfície da coluna d’água em águas estuarinas, neríticas e oceânicas.
Os copépodos do gênero Acartia no Brasil, são considerados uma das dez espécies mais encontradas e é predominante nas comunidades mesozooplanctônicas de ambientes estuarinos (Ara, 2001). Na área estudada as espécies Acartia tonsa e A. lilljeborgi
estão entre os seis principais copépodos. Resultados semelhantes foram encontrados por Resgalla Jr. (2001) na região do Saco dos Limões.
60 Dentre os gêneros de copépodos apontados neste estudo como os mais abundantes, foi possível verificar que, todos apresentaram redução em suas densidades na região mais próxima do efluente. Sendo assim, podemos considerar que os gêneros Acartia, Temora e Paracalanus, de alguma forma, apresentaram flutuações consistentes nos 10 anos de amostragem analisados neste estudo, o que indica que podem representar importantes sinalizadores de variações na temperatura e salinidade de ambientes aquáticos de longo prazo em águas costeiras tropicais.
Os gêneros Paracalanus, Temora e Acartia apresentaram valores acima de 10% do total de copépodos encontrados na região, por isso consideramos esta a fração como a mais estável do ambiente, ocorrendo em todos os anos de amostragem. Tais gêneros foram os mais abundantes da comunidade na área de estudo, porém, as espécies raras também podem ser de extrema importância neste estudo como sinalizadores de mudanças ambientais, já que mudanças em sua dinâmica espacial ou temporal podem revelar importantes impactos no ambiente marinho.
A riqueza não apresentou variação significativa entre os sítios amostrais, assim como não houve variação entre a riqueza nos meses de verão e de inverno, diferente do que foi observado por Hooff & Peterson (2006) em seu trabalho no Oceano Pacifico em Newport, Oregon, onde foi observado que as condições de inverno são caracterizadas por alta riqueza de espécies.
Quanto à diversidade de copépodos, houve diferença significativa entre os sítios amostrais. Ainda foi observada uma maior diversidade dos copépodos nos sítios amostrais mais próximos do efluente.
61 Não foi possível perceber, durante os dez anos de amostragem, um padrão cíclico da densidade da comunidade zooplanctônica. Isso se deve ao fato de que o efluente aquecido e as massas d’água que ocorrem na região de
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7 CONCLUSÃO
Globalmente, os dados apresentados forneceram informações importantes sobre a comunidade zooplanctônica da região da plataforma costeira interna adjacente a Praia Mole no Espírito Santo.
O efluente aquecido alterou os padrões espaciais da diversidade de espécies, provavelmente por favorecer a ocorrência de espécies euritérmicas costeiras como Acartia lilljeborgi e Paracalanus quasimodo. Além disso, foi possível perceber também efeitos sobre a diversidade da comunidade de copépodos já que os maiores valores de diversidade foram encontrados nos pontos mais próximos do efluente aquecido. Não foi possível perceber efeito do efluente marinho aquecido sobre a riqueza de espécies já que o ambiente amostrado demonstrou homogeneidade quanto a este parâmetro, variando apenas ao longo dos anos de amostragem.
A hipótese 1 foi corroborada em parte pois foram encontrados valores maiores de diversidade nos pontos mais próximos ao efluente. Já em relação à riqueza não foi observada diferença entre os pontos amostrados.
A hipótese 2 não foi corroborada pois não foi possível avaliar um possível impacto da temperatura sobre a comunidade zooplanctônica, pois a composição da comunidade não diferiu entre todos os pontos amostrais.
A hipótese 3 foi corroborada pois a comunidade de copépodos foi a mais representativa da região e podem ser considerados excelentes indicadores ecossistêmicos de mudanças globais.
A hipótese 4 foi corroborada, pois as principais espécies encontradas neste estudo são euritérmicas e eurihalinas, podendo ser consideradas como potenciais sinalizadoras de alterações da temperatura e salinidade em ambientes costeiros tropicais.
