X Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste

INFLUÊNCIA DOS TEORES DE NITROGÊNIO E FÓSFORO NA OCORRÊNCIA E DINÂMICA DE CIANOBACTÉRIAS NO

RESERVATÓRIO ACARAPE DO MEIO, REGIÃO METROPOLITANA DE FORTALEZA-CE

FORTALEZA

NOV/10

Carlos Henrique Andrade Pacheco, Sâmara Kersia Melo Sales, Raimundo Bemvindo Gomes, Walt Disney Paulino, Milena de

Oliveira Pereira & Beatriz Susana Ovruski de Ceballos

INTRODUÇÃO

ECOSSISTEMA EM EQUILÍBRIO

Intensidade

Uso e ocupação do solo

na bacia hidrográfica

Causas

Aumento

da

carga

orgânica

Aumento da atividade

bacteriana

heterotrófica

Maior disponibilidade

de nutrientes

INTRODUÇÃO

Conseqüências

Aumento do aporte de

nutrientes

9depleção crítica dos

níveis de OD

9Redução gradativa da

biodiversidade

9crescimento excessivo

de

macrófitas

e

fitoplâncton

INTRODUÇÃO

Organismos procariontes fotossintéticos

Ampla distribuição: rios, mares, lagos, represas. Ambientes extremos como:

¾fontes termais ( >700_C);

¾fissuras de rochas de deserto; ¾ambientes hipersalinos;

¾Preferência por águas neutro-alcalinas ¾Planctônicas ou Bentônicas

¾Podem fazer associações simbióticas com fungos (liquens) ou plantas superiores.

INTRODUÇÃO

Dominância das Cianobactérias

Células diferenciadas especializadas

Elevada capacidade de reservas

Pigmentos acessórios fotossintéticos Biosíntese de toxinas Decréscimo da qualidade da água Aerotopos Heterocitos Acinetos

INTRODUÇÃO

CIANOTOXINAS

INTRODUÇÃO

FLORAÇÕES DE CIANOBACTÉRIAS EM RESERVATÓRIOS DE ABASTECIMENTO E AMBIENTES SALINOS

Reservatório Eng. Armando R. Gonçalves, RN

Represa Bilings Zona Costeira - RJ Acarape do Meio-CE

OBJETIVO GERAL

Avaliar as relações entre nitrogênio e fósforo

nas águas do reservatório Acarape do Meio,

suas origens e a ocorrência de

cianobactérias.

MATERIAIS E MÉTODOS

¾Localização

Açude Acarape do Meio

9Características Gerais

¾Capacidade de acumulação: 31.500.000 m³

¾Bacia hidráulica: 2,29Km²;

¾Principal rio barrado: Pacoti

¾Distancia de Fortaleza: 75Km

¾Área da bacia hidrográfica: 210,01 Km²

¾Abastece com água potável: 72.339 habitantes

distribuídos

em

seis

municípios

da

região

metropolitana de Fortaleza

¾Clima da região: Tropical chuvoso de Monzon (Amw’)

MATERIAIS E MÉTODOS

¾Período de amostragem: Janeiro a Dezembro/2008

¾Freqüência: mensal

¾Amostragem: subsuperficial

¾campanhas para levantamento de dados sobre os

MATERIAIS E MÉTODOS

MATERIAIS E MÉTODOS

Variáveis Físicas e Químicas

VARIÁVEIS METODOLOGIA REFERÊNCIAS

Velocidade do vento (V.vento) Anemômetro digital -Profundidade Profundimetro digital -Transparência (Transp.) Disco de Secchi

Esteve, 1998 Zona eufótica (Z euf) Disco de Secchi

Temperatura (T) Termômetro com filamento de mercúrio APHA, 2005

Nitrogênio amoniacal total (NH₃-T) Espectrofotométrico de Absorção Molecular

– Método da Nesslerização Direta APHA, 1989 Nitrato (NO₃-₎ Espectrofotométrico de Absorção Molecular

– Método do Silicato de Sódio Rodier, 1975 Nitrito (NO₂-₎ Espectrofotométrico de Absorção Molecular

– Método da Sulfanilamida – NED

APHA, 2005 Nitrogênio total (NT) _{Espectrofotométrico de Absorção Molecular}

- Calculo Nitrogênio orgânico (N-org)

Nitrogênio total Kjeldahl (NTK)

Espectrofotométrico de Absorção Molecular – Digestão e destilação em Macro-Kjeldahl, seguida de Neslerização direta.

APHA, 1989

Fósforo total (PT)

Espectrofotométrico de Absorção Molecular

– Método do Ácido Ascórbico APHA, 2005 Fósforo orgânico (P-org)

MATERIAIS E MÉTODOS

Variáveis Biológicas

Análise qualitativa e quantitativa de cianobactérias

Quantificação de clorofila “a” e feofitina “a”

¾Identificação (chaves de classificação)

¾Contagem em câmara de Sedgewick-Rafter, por microscopia óptica invertida.

¾Extração com acetona 90%, para clorofila “a” e acidificação do extrato para feofitina “a”, leitura em espectrofotometro (664 nm e 665 nm)

MATERIAIS E MÉTODOS

Dados Climatológicos

Fundação Cearense de Meteorologia e

Recursos Hídricos – FUNCEME

(Chuva, velocidade do vento e

precipitação pluviométrica)

Hidrológicos

Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos

do Ceará - COGERH

MATERIAIS E MÉTODOS

¾Análises Estatística

Testes de comparações múltiplas

α=5%

Mann-Whitney

Matriz de correlação de Spearman

Pacote estatístico SPSS versão 15

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Caracterização da área de estudo

Análise sazonal das variáveis abióticas nos pontos de amostragem 2. 3224 mm 81,7% (Jan-Maio) 72% (Média Histórica) Precipitação Pluviométrica (2008)

100%

NH₃-T NO₂

-[ ] Chuvoso [ ] Seco

ƒAusência de variação espacial ƒCorrelação OD (r= -0,43)

[ ] Chuvoso [ ] Seco

ƒAusência de variação espacial

N-org NO₃

-[ ] Chuvoso [ ] Seco

ƒAusência de variação espacial

ƒForma nitrogenada predominante no período chuvoso

[ ] Chuvoso

[ ] Seco

ƒAusência de variação espacial

ƒCorrelação Tranp. Secchi (r= -0,44)

Ortofosfato solúvel Fósforo total

[ ] Chuvoso

[ ] Seco

ƒAusência de variação espacial

[ ] Chuvoso

[ ] Seco

ƒAusência de variação espacial

Cianobactérias

ƒ 3 ordens – 4 famílias – 9 gêneros Croococcales Merismopediaceae Aphanocapsa spp. Merismopedia spp. Snowella cf atomus Nostocales Nostocaceae Cylindrospermopsis raciborskii Oscillatoriales Pseudanabaenaceae Geitlerinema spp. Planctolyngbya spp. Pseudoanabaena spp1. Pseudoanbaena spp2. Phormidiaceae Planktothrix agardhi ƒ Cylindrospermopsis raciborskii

esteve com densidade acima de 50% de dominância em 8 meses;

ƒ Planktothrix agardhii esteve

dominante nos meses de Set e Out/08 em todos os pontos;

ƒ Cylindrospermopsis raciborskii e Planktothrix agardhi unicas

espécies com 100% de

freqüência;

ƒ Planctolyngbya spp. presente apenas no período chuvoso;

ƒ Aphanocapsa spp. presente

apenas no período seco nos pontos PT-1 e PT-2; assim como

Snowella cf atomus (PT1 e PT-4)

PT-1 PT-2

PT-3

RESULTADOS E DISCUSSÕES

PT-4 PT-5

RESULTADOS E DISCUSSÕES

RESULTADOS E DISCUSSÕES Cianobactérias Clorofila “a” [ ] Chuvoso ƒVariação de 248.198 cel/mL (PT-3) a 1.110.552 cel/mL (PT-4) [ ] Seco ƒVariação de 54.966 cel/mL (PT-6) a 621.786cel/mL (PT-3) [ ] Chuvoso [ ] Seco

RESULTADOS E DISCUSSÕES Cianobactérias Clorofila “a” PT-1 PT-2 PT-3 PT-4 _{PT-5 PT-6} PT-7

RESULTADOS E DISCUSSÕES

ƒ Cylindrospermopsis raciborskii e Planktothrix agardhii 9 Resistência a águas com temperaturas elevadas; 9 Reduzida transparência;

9 Elevada concentração de nitrato; ƒ Cylindrospermopsis raciborskii

9 Identificada como uma espécie responsável por florações em ecossistemas aquáticos localizados no nordeste;

ƒPlanktothrix agardhii

9 Distribuição cosmopolita em água eutróficas e mesotróficas;

RESULTADOS E DISCUSSÕES

3. Estudo das relações entre nutrientes e ocorrência de cianobactérias

PT - 1 PT - 2 PT - 4 PT - 3 PT - 5 _{PT - 6} PT - 7 Cianobactérias N:P

Conclusões

1. A densidade das cianobactéria manteve-se ao longo de todo o ciclo hidrológico acima do limites considerados de risco pela Portaria (MS) Nº 518/2004, sendo este uma fator preocupante com relação principalmente a saúde publica 2. A co-existencia entre as espécies Cylindrospermopsis

raciborskii e Planktothrix agardhii é um forte indicio do

potencial de toxicidade de suas águas

3. As estações de amostragem localizadas nas entradas dos tributários principais (PT-1, PT-2 e PT-3) sofrem grande influência nas características limnológicas da água, devido principalmente as altas concentrações de matéria orgânica e macronutrientes oriundos da bacia de drenagem do reservatório;

4. Os altos valores obtidos nas razões N:P pode ser um indicativo que o fósforo é o nutriente limitante neste ecossistema;

Agradecimento

LABORATÓRIO INTEGRADO DE

ÁGUAS DE MANANCIAIS E

RESIDUÁRIAS DO INSTITUTO