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FITOFLAGELADOS INDICADORES DE POLUIÇÃO EM
UM TRECHO DO RIO PAJEÚ (NORDESTE)
Mauro Cesar Palmeira Vilar1 e Ariadne do Nascimento Moura2
Resumo
A deterioração dos ambientes aquáticos vem tomando maiores proporções ao longo dos anos, sendo influenciada por fatores antrópicos e climáticos. Em regiões semiáridas, os sistemas aquáticos tendem a sofrer pressões ambientais, sobretudo climáticas, que são refletidas por suas biocenoses, em especial o fitoplâncton. O presente trabalho objetivou verificar a ocorrência de fitoflagelados indicadores de poluição orgânica, em um trecho do Rio Pajeú, Sertão pernambucano. Foram realizadas coletas na subsuperfície do corpo d’água, nos períodos de setembro/2011 a maio/2009, em intervalo bimestral. As amostras para análises quali-quantitativas foram armazenadas em frasco de polietileno e preservadas com lugol a 1%, respectivamente. Os táxons foram analisados em microscópio óptico e utilizadas chaves de identificação em bibliografia especializada. A análise quantitativa foi realizada através do método de Utermöhl. A contagem foi procedida em campos aleatórios, e os resultados expressos em densidades (ind.mL-1). Foram identificados 10 táxons de fitoflagelados, com predominância de euglenofíceas. As densidades totais registradas nas amostras realizadas foram de 102 ind.mL-1, com maior representatividade da espécie Lepocinclis ovum. As maiores densidades observadas ocorreram durante o período chuvoso, mostrando que houve influência da sazonalidade. As espécies e densidades registradas comprovam que o ambiente estudado está sujeito à disposição de poluentes orgânicos, sendo necessário o monitoramento deste, uma vez que esses microrganismos podem formar blooms e comprometer a qualidade ecológica do sistema aquático.
Palavras-chave: Matéria orgânica; euglenofíceas; bloom
1 Aluno do Curso de Graduação de Bacharelado em Ciências Biológicas; Departamento de Biologia;
Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n - Dois Irmãos – CEP: 52171-900 – Recife, PE – Tel: (81) 3320.6305. E-mail: maurovilar@gmail.com
2 Professora Associada IV do Departamento de Biologia, Área de Botânica da Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, Recife, PE, CEP 52171-030. E-mail:
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INTRODUÇÃO
O processo de deterioração dos ecossistemas aquáticos continentais é um problema que vem tomando grandes proporções, estando associado a fatores, tanto antrópicos, quanto naturais (STRASKRABA & TUNDISI, 2000). Em regiões semiáridas estes ambientes estão sujeitos a fortes influências climáticas, principalmente no período seco, que culminam em pressões seletivas as quais refletem na estrutura e composição de comunidades biológicas, sobretudo no fitoplâncton, devido ao curto ciclo de vida e sensibilidade que estes indivíduos apresentam a discretas variações ambientais.
Os fitoflagelados constituem uma categoria genérica de espécies algais dotadas de flagelo, o qual promove uma vantagem competitiva em relação a outros grupos, no que se refere à capacidade de deslocamento na coluna d’água. Além disso, podem ser mixotróficos, considerando a autotrofia fototrófica e a fagotrofia heterotrófica, possuindo forte habilidade na assimilação de nutrientes (dissolvidos e particulados) (JONES, 2000). Tais propriedades vêm sendo consideradas, no que diz respeito ao uso desses organismos como indicadores de poluição (MITTAL & SEGAR, 1991; ELSTER & KOMÁREK, 1993; LIGEZA & WILK-WOZNIAK, 2011).
Sistemas aquáticos submetidos a poluentes orgânicos possuem características como, altos níveis de matéria orgânica residual; baixa incidência luminosa; notável troca diurna de O2, CO2 e pH; condições anaeróbias em profundidades rasas e
deficiência ocasional na assimilação de carbono (ELSTER & KOMÁREK, 1993). Estes fatores em sinergismo induzem a uma produção algal excessiva, destacando-se as rafidofíceas e euglenofíceas. Embora grupos de organismos sejam geralmente melhor indicadores de condições ambientais, quando comparados com espécies individuais; em alguns casos, o desenvolvimento massivo de 1 ou 2 dessas pode também ser utilizado como bioindicador da qualidade ecológica (LIGEZA & WILK-WOZNIAK, 2011).
Para Wetzel (1981), a compreensão das respostas metabólicas dos ecossistemas aquáticos à eutrofização, salinização e contaminação, é necessária para a realização do manejo desse sistema. Essas são refletidas no comportamento das biocenoses existentes, onde respostas “espécie-específicas” determinarão potenciais indivíduos indicadores da qualidade do ambiente.
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Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo conhecer a composição de fitoflagelados de um trecho impactado do Rio Pajeú (Serra Talhada, PE) e identificar os possíveis táxons indicadores de poluição orgânica.
MATERIAL E MÉTODOS
Área de estudo e periodicidade de coleta
A bacia do Rio Pajeú possui 16.685,63 km2 (Salgueiro & Montenegro, 2008), abrangendo aproximadamente 10 cidades do Sertão de Pernambuco. O trecho onde o estudo foi realizado situa-se no município de Serra Talhada (7°59'59"S 38°18'19"W) (Fig. 1).
Figura 1. Localização do trecho do Rio Pajeú (Serra Talhada, PE) onde o estudo foi realizado. Fonte: Google Earth
A coleta foi realizada em um único ponto, próximo à margem, em intervalo bimestral, no período de setembro/2011 a maio/2012. A área de amostragem recebe input de matéria orgânica residual, proveniente de esgoto doméstico e da atividade pecuária.
Dados da precipitação pluviométrica durante o período de estudo, foram obtidos no Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA, 2013).
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Análise quali-quantitativa dos fitoflagelados
Para a análise qualitativa foram coletadas amostras de água com rede de plâncton (20 μm), fixadas com formol 4% e armazenadas em frasco de polietileno. Foram analisadas as características morfológicas e realizadas as medidas das dimensões das espécies através de microscópio óptico ZEISS, com ocular de medição acoplada em aumento de 400x e 1000x. A identificação das espécies foi feita com uso de bibliografia especializada, tal como, John et al. (2002), Menezes & Bicudo (2010) e Alves-Silva et al. (2011). Para fotodocumentação dos organismos identificados foi utilizada câmera Samsung, acoplada ao microscópio trinocular Zeiss, com uso do software Honestech TVR 2.5.
Amostras da subsuperfície foram preservadas com lugol acético 4% e foram submetidas à análise quantitativa. As contagens foram realizadas através do método de Utermöhl (1958), usando microscópio invertido Zeiss, em aumento de 400x. A quantificação dos organismos foi feita a partir das contagens em campos aleatórios, até 400 indivíduos da espécie predominante (CALIJURI, 2006). Os resultados foram expressos em densidades (ind.mL-1).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Considerando a pluviosidade durante o período de amostragem, a estação chuvosa ocorreu entre janeiro/2011 e março/2012 (Fig. 2). Salgueiro & Montenegro (2008) ressaltam que o principal sistema de produção das chuvas do Sertão é a Zona de Convergência Intertropical – ZCIT, que atua durante os meses de dezembro a maio, com máximos de precipitação durante fevereiro e março.
Foram identificados 10 táxons de fitoflagelados distribuídos nas classes, Euglenophyceae (60%), Chlorophyceae (20%), Cryptophyceae (10%) e Raphydophyceae (10%).
Além da riqueza, as Euglenofíceas apresentaram maior densidade para a biocenose estudada, sobretudo na estação seca (Fig. 2), com maior contribuição de Lepocinclis ovum (Ehrenberg) Lemmermann (Fig. 3), a qual ocorreu ao longo do período de estudo, com densidades de 397,40x102 ind.mL-1 (outubro/2011) a 1,16x102 ind.mL-1 (maio/2012), seguida de Euglena caudata (Hüber) A.Karnowska-Ishikawa, E.Linton & J.Kwiatowski com densidades de 76,77x102 ind.mL-1 (dezembro/2011) a
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1,16x102 ind.mL-1 (março/2012) e Lepocinclis playfairiana Deflandre (Fig. 3) com 19,78x102 ind.mL-1 (dezembro/2011) a 1,74x102 ind.mL-1 (março/2012). Ligeza & Wilk-Wózniak (2011) registraram a ocorrência de blooms de L. ovum e E. pascheri em um lago poluído na Polônia. Elevadas densidades dessas espécies podem estar relacionadas à presença de poluentes orgânicos.
Figura 2 Densidade das classes de fitoflagelados e pluviosidade, durante o período de estudo no trecho do Rio Pajeú,
Sertão de Pernambuco.
Phacus curvicauda Svirenko, Euglena viridis (O.F.Müller) Ehrenberg, Lepocinclis acus (O.F.Müller) Marin & Melkonian e a Criptofícea Cryptomonas sp. ocorreram em baixas densidades (abaixo de 3,49x102 ind.mL-1), sendo registradas apenas no período de estiagem. Em contrapartida, Euglena caudata (Hüber) A.Karnowska-Ishikawa, E.Linton & J.Kwiatowski (Fig. 3) mostrou um padrão de densidade diferente às demais, mantendo a sua população do início ao fim do período chuvoso com 1,16x102 ind.mL-1 (março/2012) e 7,56x102 ind.mL-1 (maio/2012).
Clorofíceas flageladas ocorreram apenas na estação seca (Fig. 2), sendo representadas por Pandorina morum (O.F.Müller) Bory de Saint-Vincent in Lamouroux, Bory de Saint-Vincent & Deslongschamps e Pyrobotrys casinoensis (Playfair) P.C.Silva (Fig. 3). Mittal & Segar (1991) ressaltam que espécies de Pandorina são indicadoras de poluição e eutrofização de ambientes aquáticos.
Registrou-se a ocorrência da Rafidofícea invasora Gonyostomum semen (Ehrenberg) Diesing (Fig. 3) – 1,16x102 ind.mL-1 (março/2012) a 17,09x102 ind.mL-1 (dezembro/2011) –, sendo o primeiro registro para o estado de Pernambuco (Fig. 3). A
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ocorrência desta espécie está associada a variáveis como, altas temperaturas (RENGEFORS, WEYHENMEYER & BLOCH, 2012), decréscimo no pH e disponibilidade de nutrientes (sobretudo fósforo) (CRONBERG, LINDMARK & BJOERK, 1988). Algumas espécies de Rafidofíceas podem formar blooms, chegando a ser ictiotóxicas, causando impactos econômicos e ecológicos (WILLÉN, 2003; BOWERS et al. 2006).
Sistemas aquáticos ricos em matéria orgânica residual e pouco profundos, tendem a apresentar recorrentes oscilações no pH, o que pode ser atribuído a uma elevada DBO, paralela a uma elevada taxa de CO2, derivados do metabolismo microbiano. Estes
ecossistemas tendem a formar biótopos heterotróficos, nos quais fitoflagelados heterotróficos e fototróficos desenvolvem-se sazonalmente (ELSTER & KOMÁREK, 1993).
Figura 3 Espécies de fitoflagelados predominantes durante o período de estudo: (A) Pyrobotrys casinoensis, (B)
Pandorina morum, (C) Euglena caudata, (D) Lepocinclis ovum, (E) Lepocinclis playfairiana e (E) Gonyostomum semen.
CONCLUSÃO
1 – Altas densidades de fitoflagelados comprovam que o trecho estudado está submetido à poluição por efluentes orgânicos;
2 – A ocorrência de espécies formadoras de blooms, como a rafidofícea G. semen e a euglenofícea L. ovum, mostra-se importante uma vez que estas podem trazer danos ecológicos e econômicos;
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REFERÊNCIAS
ALVES-DA-SILVA, S.M.; BICUDO, C.E.M.; CONSONI, K.F.; SILVA, L.S.; BORGES, C.L.L. Genus Lepocinclis (Euglenophyceae) along five years in the area of influence of the Southern Petrochemical Pole, Rio Grande do Sul State, Brazil.
Hoehnea. 38(2): 257-272. 2011
BOWERS, H.A., TOMAS, C., TENGS, T., KEMPTON, J.W., LEWITUS, A.J. & OLDACH, D.W. 2006. Raphidophyceae [Chadefaud ex Silva] systematics and rapid identification: sequence analyses and real-time PCR assays. Journal of Phycology 42:1333-1348.
CALIJURI, M. C.; ALVES, M. C. A.; SANTOS, A. C. A. Cianobactérias e Cianotoxinas em Águas Continentais. Rima, São Carlos, 118p. 2006.
CRONBERG, G., G. LINDMARK; S. BJOERK, 1988. Mass development of the flagellate Gonyostomum semen (Raphidophyta) in Swedish forest lakes – an effect of acidification? Hydrobiologia 161: 217–236.
ELSTER, J.; KOMÁREK, J. Seasonal mass development of phytoflagellates in wastewater from an animal farm in the Trebon District (Czech Republic). Algological Studies, 68: 107 – 122, 1993.
INSTITUTO AGRONÔMICO DE PERNAMBUCO
[http://www.ipa.br/indice_pluv.php#calendario_indices] acesso em 20/02/2013
JONES, R. I. Mixotrophy in planktonic protists: an overview. Freshwater Biology. 45: 219 – 226. 2000.
JOHN, D.M., B.A. WHITTON; A.J. BROOK. The freshwater algal flora of the British Isles. Cambridge University, Cambridge, United Kingdom. 2002.
LIGEZA, S.; WILK-WOZNIAK, E. The occurrence of a Euglena pascheri and Lepocinclis ovum bloom in an oxbow lake in southern Poland under extreme environmental conditions. Ecological indicators. 11: 925 – 929. 2011.
MENEZES, M; BICUDO, C.E.M. Freshwater Raphidophyceae from the state of Rio de Janeiro, Southeast Brazil. Biota neotropica. 10 (3): 323 – 331. 2010.
MITTAL, M.A.; SENGAR, H.S. Studies on the distribution of algal flora in Polluted regions of Kalnara dver of Agra (Índia). Current Trends in Linnology. 1: 221-230. 1991
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RENGEFORS, K.; WEYHENMEYER, G. A.; BLOCH, I. Temperature as a driver for the expansion of the microalga Gonyostomum semen in Swedish lakes. Harmful Algae. 18: 65 – 73. 2012.
SALGUEIRO, J.H.P.B.; MONTENEGRO, S.M.G.L. Análise da distribuição espacial da precipitação na bacia do rio Pajeú em Pernambuco segundo método geoestatístico. Rev. Tecnol., 29(2): 174-185. 2008.
STRASKRABA, M.; TUNDISI, J.G. 2000. Gerenciamento da qualidade da água de represas. In: J.G. Tundisi (ed.). Diretrizes para o gerenciamento de lagos. São Carlos, ILEC/IEE. Vol.9. 280p.
UTERMÖHL, H. Zur Vervollkommnung der quantitativen Phytoplankton-Methodik. Mitteilungen Internationale Vereiningung fuer Theoretische und Angewandte.
Limnologie, v. 9, p. 1–38. 1958.
WETZEL, R.G. 1981. Limnología. Ediciones Omega, S.A., Barcelona, p 194-221. WILLÉN, E. Dominance patterns of planktonic algae in Swedish forest lakes. Hydrobiologia. 502: 315–324, 2003.
