INSTITUTO DE QUÍMICA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS - GEOQUÍMICA
CLEUZA LEATRIZ TREVISAN
ÍNDICE DE SENSIBILIDADE À DRAGAGEM (ISD):
metodologia e aplicação no zoneamento e gestão
de dragagem na Baía de Sepetiba
NITERÓI
CLEUZA LEATRIZ TREVISAN
ÍNDICE DE SENSIBILIDADE À DRAGAGEM (ISD):
metodologia e aplicação no zoneamento e gestão
de dragagem na Baía de Sepetiba
Dissertação apresentada ao Curso de
Pós-Graduação em Geociências da
Universidade Federal Fluminense, como requisito parcial à obtenção do Grau de Mestre. Área de Concentração: Geoquímica.
Orientador:
Prof. Dr. Julio Cesar de Faria Alvim Wasserman
NITERÓI 2018
UFF. SDC. Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica
Bibliotecária responsável: Verônica de Souza Gomes – CRB7/5915
T814 Trevisan, Cleuza Leatriz
Índice de Sensibilidade à Dragagem (ISD): metodologia e aplicação no zoneamento e gestão de dragagem na Baía de Sepetiba / Cleuza Leatriz Trevisan. – Niterói : [s.n.], 2018.
156 f. : il. color. ; 30 cm.
Dissertação (Mestrado em Geociências - Geoquímica Ambiental) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2018.
Orientador: Prof. Dr. Julio Cesar de Faria Alvim Wasserman.
1.Dragagem. 2. Poluição ambiental. 3. Gestão ambiental. 4.
Ambiente costeiro. 5. Baía de Sepetiba (RJ). I. Título.
CDD 551.46083
Ao Jonas, porque me ensinou o maior amor do mundo.
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, João Ivo e Delair, que há 18 anos confiaram na minha decisão de partir e sempre estiveram comigo. Aos meus irmãos João e Cris pelo suporte e carinho.
Ao meu orientador, professor Julio Wasserman, que acreditou em mim e me ajudou a conhecer, observar e aprender um assunto tão vasto quanto fascinante.
Ao Bidone, pelas valiosas colaborações. À Angélica pela motivação no inglês.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo apoio financeiro e fomento à pesquisa nesses dois anos de programa. À Universidade Federal Fluminense, REMADS e LAGEF pela infraestrutura cedida e apoio.
Aos professores e todos os funcionários do Departamento de Geoquímica pela ajuda, orientação e conversas, sempre tão esclarecedoras.
A todas as funcionárias da Biblioteca de Geoquímica pela constante cooperação, com paciência e disposição. Muito obrigada.
Aos amigos, de sempre e os de nem tanto assim, todos preencheram meu coração! Àqueles que fiz através da Geoquímica, claro! Vocês são parte desse mestrado! Àqueles que já não compartilham conosco esse mundo, mas me ensinaram demais. Aos novos e aos antigos, entre conversas e risadas, admiração e saudade.
Aos professores do Instituto de Matemática pela ajuda muito necessária. Àqueles que em minha caminhada de alguma maneira me apoiaram. Ao Universo pelas suas maravilhas!
“Não se deve ir atrás de objetivos fáceis, é preciso buscar o que só pode ser alcançado por meio dos maiores esforços”.
RESUMO
Os portos são responsáveis pela ligação e manutenção do comércio entre os diversos países do mundo, recebendo e carregando os mais diferentes produtos. Com o crescente volume de cargas transportadas, as autoridades têm se comprometido a construir e melhorar os acessos às instalações e facilidades portuárias. Nesse contexto uma atividade se destaca, não só pela importância do serviço, mas também pela regularidade e frequência com que é requisitada: a dragagem. E embora seja empregada para diversas outras obras, o presente estudo contempla o uso no gerenciamento de áreas de dragagem para construção de portos. Apesar das vantagens, o processo em si, de retirada dos sedimentos, gera impactos que demandam especial atenção no projeto. Alguns conflitos incidem sobre o ambiente, como alteração na qualidade da água e modificação do substrato, outros nas comunidades locais com perda de produtos pesqueiros. Além disso, em portos com sedimentos contaminados, os impactos aumentam consideravelmente, pois os contaminantes podem ficar disponíveis para incorporação pelos organismos. Assim, o objetivo do projeto foi criar um índice que auxilie o planejamento do projeto de dragagem, a fim de minimizar os danos da remoção do substrato. As áreas para disposição do material dragado também podem ser incluídas no modelo, com algumas adaptações das fórmulas. A criação do Índice de Sensibilidade à Dragagem (ISD) envolveu várias etapas desde a concepção do modelo até a aplicação na Baía de Sepetiba, que é região costeira de relevante importância econômica e ambiental. A metodologia inovadora está baseada nos conceitos de sustentabilidade e inclui a quantificação da sensibilidade nos meios biótico, abiótico e socioeconômico, cada um deles com indicadores específicos. O resultado final é o mapa do ISD que mostra, de maneira fácil, o zoneamento da baía de acordo com a sensibilidade apresentada pelos meios. Esse zoneamento indica os locais mais favoráveis à retirada do sedimento ou aqueles em que a dragagem tem maior potencial impactante. Auxilia na tomada de decisões e na gestão de medidas compensatórias e pode ser implantado para diferentes ecossistemas e outros fins que não somente o aplicado nesse trabalho.
Palavras-chave: Dragagem. Contaminação. Planejamento. Ambiente costeiro. Baía de
ABSTRACT
Ports are responsible to link and to maintain commerce among countries, because they receive and load different products around the world. Because charges freight is growing, port authorities are committed to build new harbor structures and to improve accesses to those already existing facilities. In this scenario, dredging activity stands out from the others because its relevance, frequency and regularity to displace large amounts of sediment. Although dredging is used for a sort of projects, this paper will be applied to port capital dredging at the sediment withdraw step. This specific choice was made because changes in dredge sites can cause serious damages to their surrounding areas. Despite its benefits, some problems, as loss of habitats and reduction on local communities life quality, are matter of concern on dredging projects. Ports which are located in contaminated areas can increase potential damages substantially because contaminants can be available to biota and reach trophic chain. Beyond this, economic activities, as fishery and tourism are affected by dredging services because the water quality is reduced. The aim of this work is to create a dredging management tool, the Dredging Sensitivity Index (ISD), in order to diminish conflicts caused by dredging operations. ISD is designed to be used on conception and planning phases in dredging projects and to be used for other engineering structures as well as to choose underwater disposal sites, with some formula adjustments. Its new methodology is based on sustainable concepts and it included many steps since its conception until its application. The model quantifies the sensitivity to dredging excavation activities in three media according their similar characteristics: abiotic, biotic and socioeconomic; each one composed by their own specific indicators. Sepetiba Bay was chose because it is a coastal region which presents environmental and economic important areas including its relevant port activities. The final result is ISD map which shows Sepetiba bay “zoning” according its sensitivity. This zoning points the most favorable regions to dredging services or those where there are more damaging potential. ISD can be used in many ecosystems and provides information which helps on decision-making and on managing compensatory measures.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Localização da Baía de Sepetiba ... 37
Figura 2: Limite dos municípios membros da RH II ... 38
Figura 3: Hidrografia da RH II ... 39
Figura 4: Geologia da RH II ... 40
Figura 5: Uso e ocupação do solo da RH II ... 41
Figura 6a: Estruturação do ISD: Fluxo de informação ... 45
Figura 6b: Estruturação do ISD: Integração do ISD ... 45
Figura 7: Modelo conceitual do ISD... 48
Figura 8: Sequência de uso das fórmulas de cálculo do ISD... 49
Figura 9: Mapa base com indicação dos nós da malha quadriculada ... 55
Figura 10: Exemplo de interpolação de dados ... 56
Figura 11a: Mapa geral com os tipos de ecossistemas ... 57
Figura 11b: Mapa geral das atividades turísticas ... 58
Figura 11c: Mapa dos rios utilizados no modelo... 58
Figura 12: Exemplos da origem das distâncias para rios e ecossistemas ... 59
Figura 13a: Modalidades de pesca: Cerca e bate; Pesca submarina; Cercada; Tarrafa Camarão; Caceia ... 60
Figura 13b: Modalidades de pesca: Maricultura; Balão com porta; Arrasto praia ... 60
Figura 13c: Modalidades de pesca: Coleta manual; Cerco ... 60
Figura 13d: Vara/Linha; Fundo; Tarrafa peixe ... 60
Figura 14 (a, b, c, d): Mapa de contorno dos indicadores iGF, iMO, iEh, iAVS... 63
Figura 14 (e, f, g): Mapa de contorno dos indicadores iCd, iZn e iD ... 64
Figura 15 (a, b, c, d): Mapa de contorno dos indicadores icostão,imangue, ipraia, H‟ ... 66
Figura 16 (a, b): Mapa de contorno dos indicadores ipesca e iturismo ... 67
Figura 17a: Mapa de contorno dos indicadores gerais abióticos ... 68
Figura 17b: Mapa de contorno dos indicadores gerais bióticos ... 68
Figura 17c: Mapa de contorno dos indicadores gerais socioeconômicos ... 68
Figura. 18: ISD ... 70
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Exemplos de portos e movimentação de cargas ... 17
Tabela 2 - Efeitos no ambiente por atividade de dragagem ... 18
Tabela 3 - Portos e dragagens ... 20
Tabela 4 - Resumo da legislação ambiental ... 22
Tabela 5 - Limite das concentrações de cádmio e zinco pela CONAMA 454/2012 ... 23
Tabela 6 - Estrutura de pesca, municípios limítrofes da Baía de Sepetiba... 33
Tabela 7 - Modalidade e recursos pescados no estado fluminense por aparelho de pesca.... 35
Tabela 8 - Bacias contribuintes à RH II ... 38
Tabela 9 - População dos municípios da RH II ... 42
Tabela 10 - Indicadores e definições... 46
Tabela 11 - Indicadores, fórmulas e valores mínimos (VM) associados ... 47
Tabela 12 - Pesos e valores de corte para ecossistemas diversos aos da baía ... 52
Tabela 13 - Pesos das modalidades de pesca... 53
Tabela 14 - Etapas do processamento de dados com pontos de coleta ... 56
Tabela 15 - Etapas do processamento de dados que utilizam distância ... 57
Tabela 16 - Etapas do processamento de dados da pesca ... 60
LISTA DE SIGLAS
AVS Sulfetos Ácido-Voláteis BS Baía de Sepetiba
DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio GCI Gerenciamento Costeiro Integrado
H‟ Índice de Diversidade de Shannon-Wiener iA Indicador do Meio Abiótico
iatracadouros Indicador Atracadouros
iAVS Indicador Sulfetos Ácido-Voláteis
iB Indicador do Meio Biótico iCd Indicador Cádmio
iCO Indicador Contaminantes Orgânicos
icostão Indicador Costão
iD Indicador Rios
iE Indicador Ecossistemas
iEh Indicador Potencial de Oxi-redução
iGF Indicador Granulometria Fina
ihospedagem IndicadorHospedagem
iM Indicador Metais
imangue Indicador Mangue
iMO Indicador Matéria Orgânica
ipesca Indicador Pesca
ipraia Indicador Praia
iS Indicador do Meio Socioeconômico ISD Índice de Sensibilidade à Dragagem iturismo Indicador Turismo
iZn Indicador Zinco
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 12 1.1 OBJETIVOS ... 14 2 REFERENCIAL TEÓRICO ... 15 2.1 DRAGAGEM ... 15 2.2 LEGISLAÇÃO AMBIENTAL ... 21 2.3 CONSTRUINDO O ÍNDICE ... 24
2.4 FATORES CONDICIONANTES DA DRAGAGEM ... 25
2.4.1 Granulometria fina ... 26
2.4.2 Matéria orgânica ... 26
2.4.3 Potencial de oxirredução (Redox, Eh) ... 26
2.4.4 Sulfetos ácido-voláteis (AVS) ... 27
2.4.5 Metais e contaminantes orgânicos ... 27
2.4.6 Distribuição de rios ... 28
2.4.7 Ecossistemas da Baía de Sepetiba... 30
2.4.8 Índice de Shannon-Wiener (H’) ... 31 2.4.9 Pesca ... 33 2.4.10 Turismo ...36 3 ÁREA DE ESTUDO ... 37 4 METODOLOGIA ... 44 4.1 CONCEPÇÃO DO ISD ... 44
4.2 AQUISIÇÃO E PROCESSAMENTO DOS DADOS ... 54
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 61
6 CONCLUSÃO ... 71
7 REFERÊNCIAS ... 75
8 APÊNDICES ... 92
1 INTRODUÇÃO
A navegação é responsável por 70% em valor e 80% em volume do comércio mundial, cuja movimentação de produtos atingiu cerca de 9 bilhões de toneladas em 2012. Embora existam variações na economia, novas rotas marítimas e maior tráfego de navios petroleiros mantêm as perspectivas de crescimento (ONUBR, 2013). Os diferentes tipos de cargas passam obrigatoriamente pelos portos em quatro modalidades de navegação: longo curso, cabotagem, offshore e interior. A primeira é a que atravessa os oceanos e liga diferentes nações, enquanto a segunda é a distribuição de cargas ao longo da costa nacional. A offshore, também conhecida como apoio marítimo, acontece entre o porto e plataformas, e a de interior é feita através dos rios (A TRIBUNA, 2017).
Nesse mercado em expansão, a dragagem se destaca porque é essencial à implantação ou manutenção dos portos e navegabilidade das águas. É considerada atividade que traz benefícios sociais, econômicos e de segurança para a sociedade (CONAMA, 2012) e está presente em diversos projetos de engenharia. No entanto, a atividade modifica as condições da coluna d‟água e do sedimento de fundo, com danos ao habitat natural, especialmente de organismos bentônicos, além de prejuízos para comunidades próximas. Ao revolver e modificar o fundo altera a estrutura local, interferindo no ciclo de vida de muitas espécies, que a curto e médio prazo causam redução do pescado (JUSTIÇA NOS TRILHOS, 2008; MCCOOK et al., 2015). Wasserman et al. (2013); World Bank Group (2017) enfatizam que em portos com sedimentos contaminados, a ameaça por essa atividade aumenta devido à remobilização de contaminantes no ambiente aquático. Devido a esse caráter prejudicial, necessita de autorização pelo órgão ambiental licenciador competente, com a caracterização detalhada do local e do sedimento a ser dragado bem como de sua disposição (CONAMA, 2012).
A conservação das zonas costeiras é foco de planos de gerenciamento ao redor do mundo por apresentarem características importantes como: variedade dos sistemas costeiros e alta diversidade natural registrada, além do valor econômico associado (IOC, 2006). Estuários são sistemas costeiros de transição considerados dos mais produtivos do oceano, cujos ecossistemas são compostos por diversos elementos interligados (Science and Integrated
Coastal Management, 2001). A alta produtividade primária que atrai diversas espécies,
também agrega outros recursos marinhos importantes como comércio e turismo local. Porém mudanças no uso da terra, aumento da população e o pouco controle de fontes poluidoras
difusas têm conduzido ao acréscimo da poluição em áreas como a Baía de Sepetiba, apesar da importância ambiental e econômica (LACERDA; MOLISANI, 2006; RIBEIRO et al., 2015).
A nível mundial, os três principais usos da água são o doméstico, o agropastoril e o industrial. Em termos de poluição, o primeiro gera efluentes como detergentes, nutrientes, matéria orgânica (DBO), metais pesados, poluentes orgânicos persistentes e contaminação bacteriana, etc.; a agropecuária dispersa fertilizantes (nutrientes) e pesticidas para a drenagem, aumenta a taxa de degradação do solo, gerando maior turbidez; já a indústria é considerada responsável pela maioria das substâncias poluentes, entre elas compostos orgânicos, como hidrocarbonetos e derivados, e inorgânicos como os metais pesados, além de poluentes orgânicos diversos (FERREIRA et al., 2008). Essas substâncias têm suas concentrações limitadas legalmente não só para manutenção da qualidade da água, mas também para evitar danos à saúde humana.
Segundo Salomons e Stigliani (1995), os sedimentos, por refletirem as condições do corpo d‟água, registram a história através da mudança dos parâmetros limnológicos. Além disso, os autores ressaltam que a capacidade de solos e sedimentos em adsorver e reter contaminantes depende de sua composição. O ambiente marinho é considerado reservatório de diversos elementos de origem antrópica (BAPTISTA NETO et al., 2008) e alterações como tamanho dos grãos, contaminação metálica e por matéria orgânica são observados (PATCHINEELAM et al., 2011). O papel do estuário na remoção e retenção de materiais em suspensão tem grandes implicações práticas porque filtra o material aportado e pode determinar a biodisponibilidade dos contaminantes no sedimento (The estuary as a filter, 1983). Estudos em sedimentos de fundo mostram que variações nas características físico-químico-biológicas podem alterar a fração disponível do conteúdo metálico (DE SOUZA et al., 1986).
A abordagem desse estudo partiu do conceito de Gerenciamento Costeiro Integrado (GCI), que pode ser sumariamente entendido como um processo multidisciplinar, variável em escala. Entre os objetivos do GCI estão: promover o desenvolvimento da economia, resolução de conflitos, administração de recursos e melhoria dos ecossistemas como um todo (Science
and Integrated Coastal Management, 2001; IOC, 2006). Os indicadores de sustentabilidade
são meios de caracterização da população e suas atividades, que relacionam as pressões e mensuram os impactos provocados (BIDONE; MORALES, 2004). A construção e a utilização de indicadores e índices ajudam a compreender o ambiente para extrair elementos em busca de alternativas para os problemas detectados.
O Índice de Sensibilidade à Dragagem acompanha a busca por alternativas de gestão sustentável, em especial das que reduzam os problemas causados pela dragagem. No caso de construção de portos e outras obras de engenharia, em que há grande movimentação de material dragado, o ISD pode melhorar o gerenciamento das áreas de escavação e disposição final. Isso porque o zoneamento permite a visualização das áreas com maior grau de sensibilidade, portanto com maior potencial danoso ao ambiente e comunidade local. Impactos como aumento da turbidez, remobilização de metais e alteração do ambiente são foco de atenção em todos os serviços de dragagem atuais (WASSERMAN et al., 2013; CORREIO DO LITORAL, 2018). Assim, um planejamento adequado e um projeto bem dimensionado ajudam a reduzir conflitos entre as partes afetadas, sejam elas de ordem econômica, social ou ambiental.
1.1 OBJETIVOS
O objetivo geral é criar uma ferramenta de gerenciamento, o Índice de Sensibilidade à Dragagem (ISD), a ser utilizado nas etapas de concepção e planejamento do projeto de dragagem. A aplicação desse método para a Baía de Sepetiba (BS) resultou em um mapa com zoneamento das áreas mais afetadas por essa atividade. Importante ressaltar que a metodologia desenvolvida foi empregada para a etapa de escavação, ou seja, a retirada de sedimentos, considerada para esse trabalho como a mais agressiva em termos de impactos. A área de disposição final também pode ser calculada pelo ISD fazendo algumas modificações.
Para o desenvolvimento do índice foi necessário estabelecer objetivos específicos:
1) Escolha de parâmetros considerados importantes para avaliar o impacto das dragagens, cujos indicadores relacionados comporão o valor do ISD;
2) Integração dos indicadores através de fórmulas matemáticas; 3) Ponderações relacionadas à amplitude dos indicadores; 4) Aplicação do modelo de ISD para a Baía de Sepetiba;
5) Mapas com a distribuição espacial individual dos indicadores;
6) Mapa de distribuição geral do ISD, exemplificando uso para dragagem de instalação de portos.
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 DRAGAGEM
Uma consulta rápida pela Internet mostra contratos de dragagem para diferentes obras sendo executados a termos de milhões de dólares ao redor do mundo. Segundo a International Association of Dredging Companhies - IADC (2016) o volume de negócios no setor girou em torno de 5 bilhões de dólares. Um dos motivos é o desenvolvimento da navegação comercial com maior tamanho das embarcações e capacidade de carga, especializadas para o tipo de produto transportado - granéis, petróleo, contêineres, etc. (ESPÍNDOLA, 2013). E em navios maiores, o calado, que é a profundidade do ponto mais baixo da quilha do navio quando cheio, também aumenta. Um canal com pequena profundidade limita os portos para atracagem de navios de grande porte (LACERDA, 2004), restringindo a capacidade de movimentação de cargas. A demanda em abrigar embarcações maiores e a necessidade de manutenção dos acessos aquaviários fazem da dragagem etapa essencial nessas situações (CONAMA, 2012).
Entre os usuários desse serviço estão portos como o de Xangai, o maior do mundo atualmente, que recebe navios de todo o tipo e conta com um recém-lançado terminal automatizado. O projeto, concebido e construído na China, além de aumentar a eficiência da movimentação do porto, ainda reduz as emissões de carbono em mais de 10% (THE STRAITS TIMES, 2017). Na Índia, uma parceria do fundo investidor nacional local com o Porto de Dubai, lançou um projeto de 3 bilhões de dólares no setor de transportes. Esse acordo, que engloba portos, transporte e serviços de logística, é essencial para o incremento e desenvolvimento da economia segundo o presidente do conselho hindu (GULF NEWS, 2018). Nos portos de Maputo e Matola, em Moçambique, a dragagem dos canais centrais possibilitou a entrada de navios maiores e aumentou em 3,3 milhões de toneladas o transporte de cargas (WORLD MARITIME NEWS, 2018).
No Brasil, o Sistema Portuário Nacional é composto por 235 instalações portuárias entre públicas e privadas, e marítimas ou fluviais (MESQUITA, 2015b), cujo transporte aquaviário atingiu quase 520 milhões de toneladas no primeiro semestre de 2017 (ANTAQ - Agência Nacional de Transportes Aquaviários, 2017). Esse valor representa um crescimento de cerca de 5% na movimentação total de cargas em relação ao primeiro semestre do ano anterior. Dentre os portos nacionais, o Porto de Itaguaí (RJ) é o segundo em movimentação nacional de cargas e é considerado o principal porto concentrador de cargas do MERCOSUL.
Tem papel fundamental no escoamento da produção brasileira por conta da alta movimentação no transporte de contêineres (ONUBR, 2013). A Tabela 1 mostra alguns portos brasileiros e mundiais e a movimentação de carga respectiva.
Mesquita (2015a) comenta que os investimentos feitos pelo Brasil com o Plano Nacional de Dragagem (PND), em 2007 e 2012, chegaram próximos a 1,5 e 4 bilhões de reais respectivamente. A Companhia Docas relata a aplicação de recursos para programas de dragagem dos portos do Rio de Janeiro, Itaguaí e Angra dos Reis (CDRJ-Companhia Docas do Rio de Janeiro, 2012). Do investimento total, na ordem de quase 2 bilhões de reais, o Porto de Itaguaí tem cerca de 150 milhões de reais. O objetivo principal é o aprofundamento dos canais de acesso aos terminais com vistas à maior movimentação de cargas. O projeto de Gerenciamento Ambiental para dragagem é uma exigência do INEA (Instituto Estadual do Ambiente, RJ), para avaliar as interferências das obras no ambiente, além de monitorar e implantar ações de controle e prevenção de impactos ambientais.
Definida como escavação subaquosa ou submersa de solo e rocha, compreende quatro fases: escavação, transporte vertical, transporte horizontal e disposição ou reuso do material (Dredging for development, 2010). Em especial, a dragagem de sedimentos contaminados afeta os organismos mesmo após o término da atividade, pois eles podem continuar a acumular contaminantes por meses. Correntes e marés, bem como o equipamento utilizado influenciam as plumas de ressuspensão que podem chegar a 1 km de extensão na BS (WASSERMAN et al., 2013; WASSERMAN et al., 2016). Embora haja outras razões para a dragagem como minerações e empreendimentos imobiliários, as que são aplicadas nesse estudo incluem (SEMADS, 2002):
- navegação: em áreas portuárias para implantação de acesso e facilidades ou manutenção da profundidade/traçado do canal projetado, reduzido devido a processos de assoreamento;
- ambiental: remoção de material contaminado para proteção da saúde humana e ambiental;
Tabela 1 - Exemplos de portos e movimentação de cargas
Porto Movimentação de cargas
Local Canal
(m) Calado (m) Tipo TEU
Geral (toneladas) Santos (SP)
(maior da América do Sul) 17 13 a 15 Soja, açúcar, granéis sólidos, gasolina, “ro-ro”, cruzeiros 3 milhões 97 milhões Itaguaí (RJ) 20 17,81 Graneis sólidos, carvão e coque, alumina, minério de ferro, “ro-ro” 200 mil
4,8 milhões (57 milhões se somar
granéis sólidos)2
Paranaguá (PR)
(maior exportador de soja) 16
Granéis líquidos e sólidos, fertilizantes, algodão, milho, açúcar
e papel 300 mil 1,2 milhões
Rio de Janeiro (RJ) 17 15 Cruzeiros, “ro-ro”, minério de ferro, manganês, carvão, trigo,
gás e petróleo. 171 mil 7 milhões
Terminal Marinho de
SUAPE (PE) 14,5 a 16,5
Minério de ferro, contêineres, soja, açúcar, óleo diesel, gasolina,
querosene de aviação, óleo bruto de petróleo 139 mil 5 milhões Hamburgo (Alemanha) 17 Cruzeiros, “ro-ro”, agroprodutos, granéis líquidos 8 mil 121 milhões Antuérpia (Bélgica) Ferro, aço, frutas, papel e celulose, “ro-ro”, granéis sólidos e
líquidos 8,5 milhões 178 milhões
Roterdã (Holanda) 24 Óleo cru, minérios, carvão, agroprodutos 430 milhões
Xangai (China) 17,5 Cruzeiros, “ro-ro”, granéis sólidos e líquidos 29 milhões 500 milhões
Legenda: TEU=Unidade equivalente a um contêiner padrão de 20 pés ou 6 m; ”ro-ro”=Roll on –Roll off=transporte de automóveis
Fonte: (WORLD PORT SOURCE, 2018), exceto 1 (CDRJ-Companhia Docas do Rio de Janeiro, 2013) 2 (LABTRANS LABORATÓRIO DE TRANSPORTES E LOGÍSTICA, 2014)
A escolha do tipo de equipamento utilizado na remoção e transporte é feita com base no tipo de trabalho, nas condições do substrato e configuração da área de dragagem, distância e critérios de disposição. Além disso, as simulações das condições de hidrodinâmica local durante as operações possibilitam escolher a estratégia de trabalho, variar a taxa de remoção entre outras opções para reduzir os impactos sobre o meio (WORLD BANK GROUP, 2017). São desenvolvidas para usos específicos como limpeza ambiental, mineração, extração e manutenção de pequenos projetos e classificadas pelo modo de escavação e operação. As utilizadas para limpeza atuam com o mínimo de ressuspensão, assim como as que transportam material dragado (Dredging for development, 2010).
A degradação do ambiente a curto e longo prazo é um aspecto social ecológico que tem grande importância em projetos portuários e de navegação atuais. Problemas comuns ao desenvolvimento do projeto de dragagem estão relacionados aos efeitos sobre a terra, o ar e a água e disposição de material dragado (Dredging for development, 2010). A mudança na qualidade da água/ar, a perda ou alteração de habitat pode causar mudança considerável nas populações bentônicas e pelágicas (WORLD BANK GROUP, 2017). Além disso, som, vibrações podem afetar o ciclo de vida de algumas espécies e os maus odores incomodam a comunidade local (DE CASTRO E DE ALMEIDA, 2012). Portanto, dados acurados de clima, marés e correntes são úteis à medida que fornecem comparações com as condições originalmente estabelecidas no planejamento da dragagem (ECOLOGUS ENGENHARIA CONSULTIVA, 2008). A Tabela 2 mostra alguns dos impactos causados pela dragagem.
Tabela 2 - Efeitos no ambiente por atividades de dragagem
MEIO EFEITOS
ÁGUA
Redução do pescado e restrição de áreas de pesca 1,4
Alteração de correntes e fluxo de água subterrânea pela modificação do substrato marinho 2 Dispersão/decantação de sedimentos ressuspensos 3
Redução da qualidade da coluna d‟água 2
Distúrbios nos sistemas de ecolocalização de cetáceos e perda de habitat dessas espécies 5
TERRA
Perda/alteração do fundo e habitat marinho, especialmente dos bentos 2,3
Rompimento de cabos submarinos e dutos que podem conter material contaminado 1 Escoamento de água salina/doce para cursos d‟água 3
AR
Emissões de poeira, vapores e outras partículas (CO2, NO2 e SO2) no ar pela movimentação de navios 1,3
Mau cheiro devido a alguns materiais dragados 1, 3
wFonte: 1 (DE CASTRO E DE ALMEIDA, 2012) 2 (WORLD BANK GROUP, 2017) 3 (Dredging for
development, 2010) 4 (FREEDMAN et al., 2013) 5 (MEIRELLES, 2013)
Outro aspecto relevante é o socioeconômico, difícil de ser valorado, porém não deve ser negligenciado porque afeta diretamente a comunidade local. Os conflitos ambientais ocorrem quando grupos sociais disputam o uso dos recursos do meio em que vivem e, portanto devem ser solucionadas segundo necessidades coletivas (DE CASTRO E DE
ALMEIDA, 2012). O planejamento do local a ser dragado e sua correta disposição é essencial para atender às demandas socioambientais e evitar que a comunidade local seja afetada pela atividade de dragagem (WASSERMAN et al., 2013). A International Association of Dredging Companhies - IADC (2016) destaca que o foco do momento no setor tem sido a busca por novas tecnologias que reduzam a poluição, especialmente a causada pelos equipamentos. A Tabela 3 mostra exemplos de portos nacionais e mundiais e a quantidade e finalidade das dragagens.
Tabela 3 - Portos e dragagem
Local Serviço Objetivo Valor Volume (m3)
Porto Mucuripe, CE1 Aprofundamento do canal Aumentar turismo (cruzeiros) R$ 21,5 milhões Porto do Rio, RJ2 Aprofundamento do canal e baía de
evolução Mais segurança e trafegabilidade à navegação R$ 237 milhões 2,9 milhões Portos de Paranaguá e Antonina,
PR3
Manutenção e aprofundamento canais,
berços, bacia e fundeio Manutenção
Porto de Itaguaí, RJ4 Aprofundamento dos canais Maior movimentação de carga R$ 150 milhões
Porto de Santos, SP5
Aprofundamento dos canais de acesso, das bacias de evolução e dos berços de atracação
Ampliação e adequação R$ 369 milhões
Rio de La Plata,
Argentina/Uruguai6 Dragagem de abertura e manutenção Aumentar profundidade do canal Martin Garcia € 100 milhões North Eales, RU7 Dragagem de aprofundamento e
instalações
Restabelecimento da profundidade original e
sistema de berços para competições 90 mil
Southamptom, RU8 Manutenção Aprofundamento e Recuperação de áreas portuárias 142 mil (por
ano)
Roterdã, Holanda9, 15
Aprofundamento dos canais Modernização do porto 37,5 milhões
Aterramento Construção de área para geração de energia eólica
off-shore 7 milhões
Amador Cruise Port, Panamá10 Construção do porto Turismo USD 166 milhões
Diversos, inclusive 2 na BS11 Aprofundamento dos canais, aterramento da costa
Escoamento de produção de petróleo e gás, e novas
estratégias de comércio € 1 bilhão
Porto de Dubai, Dubai12 Dragagem do canal de navegação, Turismo
Porto de Beira, Moçambique13 Aprofundamento de canal Restabelecimento da profundidade original para crescimento do transporte marítimo
Long Beach Island, EUA14 Aproveitamento de areia dragada Criar canal seguro para barcos e recuperar áreas de
praia e dunas USD 18 mihões 690 mil
Xangai, China16 Construção de porto e manutenção da
profundidade dos canais Navegação “two-way” Legenda: Two-way=em mão dupla
Fonte 1 (DIÁRIO DO NORDESTE, 2018); 2 (MINISTÉRIO DOS PORTOS E AVIAÇÃO CIVIL, 2017), 3 (CORREIO DO LITORAL, 2018); 4 (CDRJ-Companhia Docas Do Rio De Janeiro, 2012); 5 (SUCUPIRA, 2017); 6 (BOURN, 2018); 7 (DREDGINGTODAY.COM, 2014), 8 (ABP MARINE ENVIRONMENTAL RESEARCH LTD, 2014); 9 (PORT OF ROTTERDAM, 2017) 10 (SLINN, 2017); 11 (JAN DE NUL GROUP, 2011);12 (DREDGINGTODAY.COM, 2017B); 13 (DREDGINGTODAY.COM, 2011); 14 (DREDGINGTODAY.COM, 2018); 15 (DREDGINGTODAY.COM, 2017A); 16 (SHANGHAI INTERNATIONAL PORT (GROUP) CO.LTD, 2013)
2.2 LEGISLAÇÃO AMBIENTAL
No que diz respeito à legislação, em 1972, duas conferências marcaram a mudança de comportamento em relação ao ambiente: Estocolmo e Londres. A Declaração de Estocolmo, ONU (1972), afirmou que a proteção e o melhoramento do meio ambiente humano são fundamentais e afetam o bem-estar e o desenvolvimento econômico global. Já a Convenção de Londres teve objetivo de proteger o ambiente marinho de ações antrópicas, especialmente dos resíduos lançados indevidamente nos oceanos (ONUBR, 2012). Passados vinte anos, em 1992, a Conferência das Nações Unidas ou ECO-92, sediada no Brasil, produziu entre outros documentos, a Convenção sobre Diversidade Biológica (PINHEIRO; KURY, 2008). O documento abordou, entre outras colocações, a conservação da diversidade biológica e a utilização sustentável de seus componentes.
A Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA), Lei 6938 de 31/08/1981, em seu artigo 2º, alínea V, destaca o princípio do controle e zoneamento das atividades potencial ou efetivamente poluidoras. A Constituição Federal (BRASIL, 1988), em seu artigo 225, declara a importância de um ambiente equilibrado, bem como o controle de técnicas, métodos e substâncias que comprometam a vida e o meio ambiente. A implantação do gerenciamento costeiro veio com a instituição do Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro (PNGC), Lei 7.661/1988, parte integrante da Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA) e da Política Nacional de Recursos do Mar (PNRM). A Lei 9605/98, de crimes ambientais, trata das sanções penais e administrativas também em baías ou águas jurisdicionais brasileiras (BRASIL, 1998).
O Decreto 5.300/2004 regulamentou o PNGC e estabeleceu, entre outros, os limites e regras de uso e ocupação da zona costeira, especialmente da orla marítima. Nele, a zona costeira brasileira corresponde ao espaço geográfico de interação do ar, do mar e da terra, incluindo seus recursos renováveis ou não. Abrange uma faixa marítima (doze milhas náuticas, medido a partir das linhas de base), e uma terrestre (limitada pelos municípios que sofrem influência direta dos fenômenos ocorrentes na zona costeira. Especificamente para a RH II, têm-se as resoluções 18 e 107 do CERHI-RJ, de 08 de novembro de 2006 e 22 de maio de 2013, respectivamente. A primeira cria as Regiões Hidrográficas (RHs) e a segunda redefine essas regiões.
Em relação ao licenciamento ambiental de dragagem, este segue as recomendações do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Além disso, o responsável pelo empreendimento deve requerer deferimento do pedido de dragagem à Capitania dos Portos.
Para o estado do Rio de Janeiro, a legislação pertinente é dada pelas DZ 41 R-13 e 1845 R-3, que tratam respectivamente sobre EIA e licenciamento de dragagem (ECOLOGUS ENGENHARIA CONSULTIVA, 2008). Os municípios também legislam em relação ao ambiente e nesse caso, Itaguaí, Mangaratiba e Rio de Janeiro têm sua própria legislação. Um resumo da legislação pode ser vista na Tabela 4.
Tabela 4 - Resumo da legislação ambiental
LEGISLAÇÃO ANO DESCRIÇÃO
C Estocolmo (G)
1972 Importância do meio ambiente para o bem social e econômico
C Londres (G) Resíduos em ambiente marinho
L 6938 (F) 1981 PNMA
L CF (F)
1988 Meio ambiente equilibrado
L 7661 (F) PNGC
C ONU - BR (G) 1992 Convenção sobre Diversidade Biológica (CDB)
L 9433 (F) 1997 Institui PNRH
D 31.178 (E) 2002 Criação Comitê BH Guandu
R 18 (E)
2006 Plano Estadual de Recursos Hídricos (RJ)
D 40.156 (E) Regularização dos usos de água superficial e subterrânea
R CONAMA (F) ANO DESCRIÇÃO 237 1997 Licenciamento ambiental
357 2005 Enquadramento de corpos aquáticos e padrões de lançamento de efluentes 454 2012 Gerenciamento de material dragado
Legenda: C=Conferência; D=Decreto; L=Lei; R=Resolução; G=Global; F=Federal; E=Estadual; M=Municipal
RESOLUÇÕES CONAMA
A importância de manter ou melhorar a qualidade da água está nos usos benéficos atribuídos pelo estado ao corpo aquático, incluídos navegação, habitat de vida selvagem, dessedentação, recreação entre outros. Para isso são usados critérios e padrões baseados na composição química do sedimento, princípios de química de ambiente aquático e toxicologia de contaminantes químicos (LEE E JONES-LEE, 1993). As diversas resoluções do CONAMA tratam de assuntos como padrões de lançamento de efluentes, enquadramento de corpos aquáticos, limites de concentração para poluentes e ensaios de ecotoxicidade, além do próprio licenciamento ambiental (CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE (BRASIL), 2012).
A resolução CONAMA 237/1997 cita a dragagem, os portos e marinas entre as atividades sujeitas a licenciamento ambiental por serem efetiva ou potencialmente poluidoras. Também estabelece que o processo de licenciamento cabe ao órgão ambiental estadual e, no caso de implantação portuária, o IBAMA em caráter supletivo (CONSELHO NACIONAL
DO MEIO AMBIENTE (BRASIL), 2012). A resolução CONAMA 357/2005 estabelece critérios para enquadramento dos corpos de águas doces, salinas e salobras, com vistas ao atendimento de metas atuais e futuras. Com base no monitoramento dos padrões de lançamento de efluentes é possível manter a qualidade da água e com isso atender a sociedade de acordo com os usos a que se destinam (CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE (BRASIL), 2012).
A resolução CONAMA 454/2012 ressalta a importância da dragagem, mas observa que a atividade está sujeita ao licenciamento ambiental e que medidas para proteção do ambiente devem ser adotadas (CONAMA, 2012). A norma inclui metais e outras substâncias tóxicas, como os pesticidas organoclorados (DDT e similares), Bifenilas Policloradas (PCBs) e Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs), cujos teores devem ser investigados e monitorados (PINHEIRO; KURY, 2008; OLIVEIRA; MARINS, 2011). Os valores orientadores fornecem elementos sobre a qualidade e alterações da água, solos e sedimentos. Segundo a mesma resolução, os ensaios ecotoxicológicos – métodos de avaliação da capacidade de agentes tóxicos causarem efeito nocivo à biota aquática – devem ser feitos, preferencialmente, para organismos do grupo dos anfípodas, ou então para os equinóides (CONAMA, 2005; 2009; BRASIL, 2012).
A Tabela 5 apresenta os limites para os metais que estão acima do permitido pela legislação na Baía de Sepetiba (RIBEIRO, 2013).
Tabela 5 - Limite das concentrações de metais pela CONAMA 454/2012
Legenda: * Águas salinas ou salobras; Valores em negrito indicam qual o limite aceito pela legislação considerada; Nível 1: limiar abaixo do qual se prevê baixa probabilidade de efeitos adversos à biota; Nível 2: limiar acima do qual se prevê um provável efeito adverso à biota
No que diz respeito à destinação de material dragado, a Resolução CONAMA 454/2012 observa que devem ser consideradas as características químicas, físicas e biológicas das áreas de descarte propostas. No plano de dragagem deverão constar as possibilidades de uso benéfico do material dragado – dependendo das características apresentadas – e estudos de viabilidade com alternativas de disposição final. Esses estudos devem contemplar a tipologia e o método construtivo do local de disposição, o diagnóstico ambiental da área pretendida e seu entorno, considerando os potenciais impactos causados pelo material a ser disposto e a legislação vigente. Com intuito de minimizar os impactos na
SUBSTÂNCIA NÍVEL DE CLASSIFICAÇÃO (MATERIAL DRAGADO)*
Nível 1 Nível 2
Metais (mg.kg-1)
Cádmio (Cd) 1,2 7,2
área de disposição, planos específicos com alternativas de disposição controlada, como recobrimento ou tamponamento submerso de material dragado devem ser feitos.
Essas resoluções evidenciam o aspecto do controle da poluição através dos parâmetros na coluna d‟água e sedimento, de modo a proteger a saúde humana e garantir um ambiente equilibrado. Além disso, esses limites auxiliam o estabelecimento de áreas com maior risco ambiental que merecem mais atenção no seu gerenciamento.
2.3 CONSTRUINDO UM ÍNDICE
O uso de indicadores ambientais como ferramentas de gerenciamento costeiro tem aumentado porque ajudam a expressar condições correntes e tendências de determinada região (RAMOS, 1997; AMADO FILHO et al., 1999; AUBRY; ELLIOTT, 2006). Podem ser qualitativos ou quantitativos e apresentam três funções básicas: i) simplificar a caracterização geral do ambiente usando os parâmetros mais relevantes; ii) quantificar, por comparação, os resultados encontrados; iii) facilitar a comunicação sobre problemas ambientais aos gerenciadores e tomadores de decisão. Bidone e Morales (2004) tratam os indicadores como informações quantificadas que explicam as mudanças, conforme o tempo passa e são capazes de tornarem um fenômeno perceptível. Assim, muitos e variados conceitos foram combinados para sintetizar a construção desse índice.
Indicadores como os utilizados para sensibilidade, risco e qualidade ambiental podem ser descritos como indicadores de estado, pois refletem a qualidade do ambiente em determinado espaço-tempo. No entanto, mesmo sendo muito utilizados, apresentam limitações como: inexistência de informação base; perda de informação no processo de agregação de dados; definição de equações matemáticas que melhor traduzam os parâmetros selecionados (Ramos, 1997). Nesse ponto, a idealização incide em algumas questões a serem observadas (IOC, 2006): i) quais dados colocar em um índice? ii) como consegui-los? iii) quais produtos resultariam? iv) quais resultados esperados? Para responder essas perguntas e seguindo o trabalho de AUBRY e ELLIOTT (2006), alguns critérios de formulação foram levados em conta, entre eles a seleção dos indicadores.
Os indicadores usados no ISD foram escolhidos segundo: i) importância na caracterização da baía; ii) fácil medição; iii) relevância na legislação corrente; iv) abrangência dos parâmetros e fácil compreensão; v) aplicabilidade em diferentes locais, nesse caso, a Baía de Sepetiba. Utilizando OLSEN (2003) os elementos foram ordenados a partir dos mais específicos aos mais genéricos. Assim, os de 1ª ordem são os parâmetros originais; os de 2ª
são os indicadores respectivos; os de 3ª ordem são os indicadores dos meios abiótico, biótico e socioeconômico, integrados a partir dos de 2ª ordem; e 4ª ordem o próprio ISD. Esse ordenamento representa o caminho seguido por um determinado dado desde a aquisição até o valor final do ISD.
Um dos sinônimos de “sensibilidade” nos dicionários é a percepção ou a faculdade de receber e reagir a informações sobre mudanças no meio (externo ou interno). Ocorre que a palavra também pode expressar a susceptibilidade ou disposição a algo que seja positivo ou negativo. Pode ser também a capacidade que os seres vivos têm de captar estímulos, tanto internos como externos (MICHAELIS DICIONÁRIO BRASILEIRO DA LÍNGUA PORTUGUESA, 2018). Aqui, o termo será entendido como a medida da reatividade dos meios aos impactos oriundos de dragagem. Essa medida será definida e calculada por indicadores escolhidos e ponderados de modo a representarem a totalidade de parcelas afetadas nessa atividade.
2.4 FATORES CONDICIONANTES DA DRAGAGEM
Além da área propriamente dragada, regiões no entorno e a área de descarte são atingidas, e os efeitos negativos podem ser potencializados dependendo das peculiaridades do local. Assim, para melhor caracterizar os meios atingidos, estes foram divididos em três grupos, cujos parâmetros ou variáveis identificados refletem as pressões exercidas pela atividade de dragagem na etapa de escavação de material. Importante ressaltar que embora esses parâmetros estejam descritos individualmente, eles estão intimamente relacionados seja por questões físico-químicas, biológicas ou de conflito de uso do espaço da baía. Os grupos estão classificados de acordo com o meio impactado em: i) Abiótico; ii) Biótico e iii) Socioeconômico.
i) Meio Abiótico
Cordeiro et al. (2015) retratam os sedimentos costeiros como os principais sumidouros de material transportado proveniente do continente para ambientes marinhos. A IOC (2006) apresenta o termo abiótico, ou físico, como relacionado às características ou propriedades geológicas, físicas e químicas do ecossistema, ou seja, do habitat. É caracterizado pelo sedimento e as condições físico-químicas que o particularizam, como as condições de oxirredução, presença de agentes complexantes como matéria orgânica, ânions
inorgânicos, e argilominerais. Para esse trabalho, também foi denominado como meio físico e será descrito pelas variáveis abaixo.
2.4.1 Granulometria fina
As partículas presentes no sedimento apresentam diferentes taxas de sedimentação principalmente por conta de tamanho e densidade (The estuary as a filter, 1983) e para esse estudo é considerada a fração fina (partícula ≤ 0,63µm). Grãos finos apresentam alta relação área/volume, o que proporciona maior interação com as superfícies de outras partículas ou com substâncias dissolvidas (BAPTISTA NETO et al., 2008). Os autores mencionam ainda que os processos de aglomeração nas partículas sejam responsáveis por transferir grandes quantidades de material fino e contaminantes associados para a coluna d‟água. Lee e Jones-Lee (1993); John (2004) citam o papel fundamental das partículas coloidais na distribuição de contaminantes entre as fases sólida e de água intersticial. Sedimentos de fundo exercem papel fundamental na retenção de metais do meio aquático, e na BS esses sedimentos são em sua maioria finos (LACERDA et al., 1987). A relação entre área impactada e baixa diversidade de fauna bentônica, descrita por (RODRIGUES et al., 2017), mostrou também certa concordância com a concentração de granulometria fina.
2.4.2 Matéria orgânica
Grande variedade de materiais orgânicos, desde açúcares e carboidratos até proteínas complexas e ácidos graxos, é encontrada em solos e sedimentos. A matéria orgânica pode formar complexos metálicos e hidróxidos solúveis e insolúveis em água, bem como interagir com argilominerais e promover a ligação entre partículas (SCHUMACHER, 2002 ). A alta reatividade da matéria orgânica implica grande poder de absorção de partículas, e em ambientes estuarinos, cujo potencial redox é predominantemente redutor, a matéria orgânica é preservada aumentando o potencial de acumulação (BAPTISTA NETO et al., 2008). A capacidade de partículas orgânicas reterem contaminantes inorgânicos como os metais pesados (SALOMONS; STIGLIANI, 1995) foi verificada por Ribeiro et al. (2015) e Patchineelam et al. (2011) junto às áreas de mangue na BS. The estuary as a filter (1983) cita a salinidade e a distribuição de matéria fina suspensa como controladores do comportamento de muitos constituintes, incluindo os metais.
2.4.3 Potencial de óxido-redução (Redox, Eh)
Redox é a medida da atividade de elétrons, que em sedimentos marinhos apresenta uma zona de transição entre a superfície e as camadas inferiores. As camadas superiores têm oxigênio dissolvido na água intersticial (óxicas), enquanto as mais profundas, não (anóxicas ou redutoras). A zona de descontinuidade entre os dois ambientes é marcada especialmente por uma redução acentuada do potencial redox e do oxigênio das águas intersticiais, bem como marca o início da formação dos sulfetos. A sequência de reduções pelas quais passa a matéria orgânica determina o potencial de oxi-redução que afeta o condicionamento do ciclo do enxofre (ODUM, 2007). Além do efeito da anoxia, outra implicação direta da variação do potencial redox (redutor para oxidante) é a liberação de metais-traço, que são relativamente solúveis em águas oxigenadas, podendo ficar biodisponíveis. Em algumas condições redutoras, cátions de metais pesados podem ser removidos da solução aquosa como sulfetos minerais se houver enxofre suficiente disponível (SALOMONS; STIGLIANI, 1995). Roberts (2012) cita a bioturbação, ondas e correntes ou movimentação de navios, além da dragagem, como causas da ressuspensão de sedimentos e oxigenação das águas.
2.4.4 Sulfetos ácido-voláteis (AVS)
A concentração de metal total em matéria suspensa particulada não representa a fração disponível para o consumo biológico, pois a matriz mineralógica não pode ser extraída pelo metabolismo dos organismos (LACERDA et al., 1987). A formação de sulfetos por bactérias é maior nos ambientes estuarinos e marinhos (RODRIGUES et al., 2017) porque os sedimentos finos, influenciados constantemente pelas marés, favorecem a acumulação de sais e de compostos de enxofre (SEMADS, 2001). A partir da eficácia das ligações entre os contaminantes nas várias fases presentes nos sedimentos aquáticos, a US EPA (agência norte-americana do meio ambiente) sugeriu o uso dos Sulfetos Ácido-Voláteis (AVS), de (DI TORO et al., 1992), como estimativa da capacidade dos sedimentos em depurar metais pesados (LEE e JONES-LEE, 1993). Os AVS são reconhecidos como um dos controladores do comportamento metálico em sedimentos de ambientes anaeróbicos pela sua capacidade de sequestrar metais traço. Os complexos sulfetados formados com os metais são estáveis e pouco reativos quimicamente (RODRIGUES et al., 2017), desde que sejam mantidas as condições redutoras do ambiente.
2.4.5 Metais e contaminantes orgânicos
Algumas doenças (crônicas ou agudas) estão relacionadas à intoxicação por metais pesados e outros contaminantes, visto que a maior via de exposição da população acontece pelo consumo de água ou alimentos contaminados (WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2010; MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2017). Os sintomas mais comuns dos efeitos de intoxicação sobre o homem afetam pulmões e rins, e também o estômago, causando vômitos, diarreia, ou anemia. Outros problemas são doenças do sistema nervoso, de gestação ou infertilidade, e ainda há metais, como o Mercúrio, possivelmente carcinogênico ou o Cádmio, carcinogênico (AGENCY FOR TOXIC SUBSTANCES AND DISEASE REGISTRY, 1999; 2005; 2012). Profissionais da saúde seguem protocolos para definir os causadores de intoxicação, incluindo o ambiente e questões sanitárias, quando há suspeita de surto (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2010).
Os contaminantes mais comuns em sedimentos são os pesticidas, as Bifenilas Policloradas (PCBs), Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (PAHs), além dos metais pesados e metaloides que são os mais comuns (CLEAN-UP INFORMATION, 2018b). O comportamento dessas substâncias depende, entre outros fatores, da composição do sedimento e as atividades antrópicas desequilibram a concentração natural de elementos químicos. A dinâmica dos metais traço em ambiente estuarino é fator determinante no comportamento desses elementos, especialmente no que diz respeito à biodisponibilidade (LACERDA et al., 1988; SALOMONS; STIGLIANI, 1995; AMADO FILHO et al., 1999; WASSERMAN, 2002; CLEAN-UP INFORMATION, 2018a; JOHN, 2004). O consumo de água e alimentos contaminados pode acarretar problemas de saúde, a curto e longo prazo, ao homem e à vida selvagem (ODUM, 2007; FRERET-MEURER et al., 2010; RIBEIRO et al., 2015; CLEAN-UP INFORMATION, 2018c).
Em se tratando de contaminação ambiental, vários estudos mostram que a concentração de metais em algas pode variar dependendo de fatores físico-químicos e da existência de diferentes contaminantes (KAREZ et al., 1994). No caso do mercúrio, a magnificação dos efeitos nos organismos e a variação da concentração entre as baías de Guanabara e Ribeira podem ser observadas na comparação de (DE CASTRO RODRIGUES et al., 2011). Na própria BS, NASCIMENTO et al. (2017) destacam a contaminação por cromo em camarões que pode afetar a economia pesqueira na área. Maiores níveis de metais pesados foram encontrados nos sedimentos e nos organismos das aves estudadas que na água
da Baía de Sepetiba. As explicações podem ser a alta absorção de partículas no caso dos sedimentos e a bioacumulação no caso dos pássaros (FERREIRA; HORTA, 2010).
2.4.6 Distribuição de rios
Uma diferença entre ambientes marinhos e de água doce é que o primeiro tem uma alta capacidade de tamponar o pH, mantendo condições constantes para reações dependentes desse parâmetro. Nas águas doces, a quantidade de sulfato é consideravelmente menor, transformando parcialmente os hidróxidos em sulfetos de ferro (SALOMONS; STIGLIANI, 1995). Além disso, essa interferência produz zonas de turbidez, em que há alta concentração de matéria suspensa, favorecendo reações químicas e biológicas. Ecology Brasil (2008); CDRJ-Companhia Docas do Rio de Janeiro (2012) apontaram a inflexão da desembocadura dos rios para Leste coincidindo com a orientação da corrente atuante, alterando a turbidez e condições de sedimentação local. Outra influência da drenagem sobre o ambiente marinho está em reduzir a salinidade, favorecendo, por exemplo, a metilação no caso do mercúrio, ou o aporte de partículas, especialmente de finos na BS (DE OLIVEIRA et al., 2015). Outro exemplo da interferência dos rios é o diferente padrão granulométrico da região adjacente, como observado por (ECOLOGUS ENGENHARIA CONSULTIVA, 2007). Esse exemplo foi observado junto à foz do Canal do São Francisco, onde predominam os sedimentos grosseiros, a despeito da predominância de finos já citada.
ii) Meio Biótico
A importância da biodiversidade está na alta vulnerabilidade dos habitats e na impossibilidade de substituição de espécies encontradas nessas regiões. A manutenção de processos biogeoquímicos essenciais para a vida na Terra como produção trófica e de substâncias naturais, a assimilação de resíduos e a regulação do clima no mundo é função desempenhada por organismos marinhos (BELÚCIO, 1999). Sob esse aspecto, estão sujeitas a ameaças e o valor dos Serviços Ecossistêmicos é baseado pela singularidade que apresentam (DUNN, 2011; UNITED NATIONS ENVIRONMENT, 2014). Mesmo com cerca de 1% de proporção de ocupação mundial, os estuários são um dos ecossistemas mais produtivos do globo, envolvendo os biomas terrestre, fluvial e marinho (The estuary as a filter, 1983). A variação de larvas de peixes encontradas em um Estudo de Impacto Ambiental evidencia a importância da Baía de Sepetiba para desova e crescimento das várias espécies desse grupo,
que sustenta não só a cadeia alimentar marinha, mas também a comunidade local (ECOLOGUS ENGENHARIA CONSULTIVA, 2014).
No entanto, apesar de toda a singularidade, esse ambiente é bastante vulnerável aos danos causados por atividades humanas (UNEP, 2007), sendo as mais citadas: sobrexploração dos recursos, poluição e eutrofização, introdução de espécies invasoras e perda de habitat (HEIP, 2009; SECRETARIAT OF THE CONVENTION ON BIOLOGICAL DIVERSITY, 2014). A perda de habitat é a ameaça mais séria à diversidade biológica, pois altera as características naturais do local (PINHEIRO; KURY, 2008; CLEAN-UP INFORMATION, 2018c). Uma das características é a estrutura do ecossistema que pode ser definida com base na variedade de formas vivas, diversidade genética e funções desempenhadas e também sua resiliência (IOC, 2006). Odum (2007); United Nations Environment (2014) consideram o sistema ecológico um conjunto de componentes abióticos, o habitat, e bióticos, a comunidade presente na área. Odum, no mesmo trabalho, considera ainda, entre outros parâmetros, a diversidade de espécies e o tipo de habitat como indicadores das condições ambientais.
2.4.7 Ecossistemas da Baía de Sepetiba
- Manguezal
Manguezais ocupam a interface terra mar das baixas latitudes, tropicais e subtropicais, próximas à linha equatorial (NOAA, 2017) e estão sujeitos a diversas mudanças ao longo do espaço e tempo de sua existência (ALONGI, 2008). Apesar do ambiente diariamente sujeito a variações de pH, maré, temperatura e salinidade, as florestas de mangue são extremamente adaptadas a essas condições. Atuam como importante habitat e fonte de alimento para diferentes espécies de animais, combatem a erosão costeira, além de serem fonte de renda e subsistência para a população e berçário para diversas espécies economicamente importantes (UNEP, 2018). Estão entre as florestas mais ricas em carbono por área nos trópicos e, apesar disso, são uma das regiões mais impactadas nos últimos anos (MUKHERJEE et al., 2014). Variações em seu funcionamento podem afetar direta ou indiretamente milhares de pessoas que dependem desse serviço.
Florestas de mangues são consideradas como construtores de terra, pela grande deposição de lodo e aluviões, que dão suporte para fixação de organismos marinhos. Além da vegetação com longas raízes reduzir a ação das correntes de maré, agem como filtros da matéria suspensa vinda do mar e que carrega os metais para o mangue (ODUM, 2007). Na baía de Sepetiba, as arbóreas estão representadas pelas espécies Rhizophora-mangle,
Avicennia-schaueriana e Laguncularia-racemosa e assim como em outras baías do estado
fluminense formam bosques em seu fundo. No lado leste da baía, em Barra de Guaratiba, há um manguezal que faz parte da Reserva Biológica e Arqueológica de Guaratiba (GHERARDI, 2007).
- Costão Rochoso
Costões rochosos são, assim como o mangue e a praia, sistemas de transição compostos principalmente por organismos marinhos e a biota da região intermarés. Os desafios desse ecossistema aos organismos são as exposições ao ar e à água salgada, visto serem fronteiras entre ambiente marinho e terrestre. As comunidades são altamente afetadas pelas mudanças climáticas e por isso atuam como indicadores desses impactos. Embora compostos predominantemente por rocha sólida, são ambientes dinâmicos influenciados por fatores bióticos e abióticos, onde se desenvolvem espécies de importância econômica e ecológica. As variações ao longo da costa são o resultado de fatores como características dos corpos d‟água, particularmente as correntes de nordeste e sudeste (COUTINHO et al., 2016).
- Praia
As praias em estuários e lagoas são consideradas como de baixa energia, de condições calmas, onde as ondas são provocadas por tempestades (BERNABEU et al., 2012). Esses locais, por serem frequentemente procurados para ocupação humana, têm grande importância econômica e constituem zonas de grande impacto sobre a costa. Godbey (2009) ressalta a importância dos ambientes naturais como as praias para o bem-estar da população, oferecendo opções de lazer, esportes, relações sociais e comerciais entre outras. Valadares (2006) e Corbeti (2010) encontraram diferentes preocupações e visões entre os usuários desse ecossistema, no entanto consideram-no fator relevante pelas questões culturais, de lazer e comércio.
2.4.8 Índice de Shannon-Wiener (H’)
Organismos de vida pelágica ou bentônica formam as comunidades da região marinha dos estuários, sendo considerado para esse estudo somente a comunidade bentônica. Essas espécies são formas que dependem das interações com o ambiente e são importantes porque: i) muitas espécies têm valor econômico; ii) fazem parte da cadeia alimentar de peixes demersais; iii) causam aeração e remobilização do fundo, contribuindo para a aceleração de processos de remineralização de nutrientes (LANA et al., 1996). A maior parte dos bentos
ocorre na camada oxidada, que pode ser muito delgada em fundos lodosos, cujas variações físico-químicas alteram grandemente a distribuição dos organismos. Pesquisas com bentos são úteis para avaliar impactos in situ, pois esses organismos ocupam diferentes nichos ecológicos e têm diferentes tolerâncias à contaminação química (CHOUERI et al., 2009). As comunidades podem viver em substrato consolidado ou não e variam conforme a exposição das marés e são agrupados em fito e zoobentos. O primeiro grupo é representados pelos moluscos, gastrópodes, anelídeos e crustáceos, enquanto o segundo é composto pelas macroalgas rodófitas, feofíceas e clorófitas (HAZTEC GAIA, 2014).
Alguns índices para contagem de espécies podem ser usados, como o Índice de Shannon-Wiener que é um meio de comparação da diversidade de espécies (ODUM, 2007). Para o autor, uma diversidade mais alta indica uma teia alimentar complexa e com interações equilibradas, auxiliando a detectar e avaliar a poluição em determinado local. Leva em conta tanto a riqueza (número de espécies) como a abundância ou equitabilidade da amostra (número de indivíduos por espécie), ou seja, se há espécies dominantes ou não (Ocean Biogeograhic Information System (OBIS), 2015). Um mapa representativo de espécies marinhas do H‟, produzido pela (CBD - Convention on Biological Diversity, 1993) comprova a vulnerabilidade e importância do ambiente costeiro, em especial, o deste estudo. Segundo Simboura et al. (2014), o índice de diversidade pode detectar mudanças nas comunidades bentônicas ao longo de um período de tempo. Essa afirmação foi corroborada por Reis (2009), na Restinga da Marambaia, que observou a diminuição da diversidade de espécies entre duas campanhas em 1999 e 2003-2005.
iii) Meio Socioeconômico
O terceiro grupo de parâmetros trata das relações da dragagem com a comunidade local em seus aspectos socioeconômicos, ou seja, aqueles que afetam o modo de viver dos moradores próximos às áreas atingidas. Valores socioculturais como religião, turismo, tradição e cultura local também estão ligados aos hotspots de biodiversidade (UNITED NATIONS ENVIRONMENT, 2014). Portanto a manutenção de um ambiente equilibrado promove a continuidade desses valores. O Plano de Desenvolvimento Sustentável da Baía de Sepetiba destaca a baía como importante pólo econômico, turístico e ambiental e ressalta ações de recuperação, proteção ambiental e compatibilização das atividades antrópicas com as vocações locais (CONSÓRCIO CKC-COBRAPE, 2011).
2.4.9 Pesca
Quanto à natureza, a pesca pode ser classificada em comercial (artesanal ou industrial) ou não-comercial (científica, amadora e de subsistência) (BRASIL, 2009). A complexidade da pesca artesanal se dá pela diversidade de habitat explorados, estoques pesqueiros, técnicas utilizadas e tipos de usuários (GAMBA, 1994). Na BS, há gerações que os pescadores atuam de forma relativamente sustentável sendo sardinha, cavalinha, espada, corvina, dourado e xerelete as espécies de produção mais expressiva entre os desembarques no estado em 2014 (FIPERJ, 2014). Além disso, a maricultura está presente na baía como atividade que traz benefícios, não apenas pela comercialização do produto e às exigências do mercado consumidor, mas pelos avanços tecnológicos que agrega às comunidades produtoras. A Baía de Sepetiba é especialmente atraente devido aos diversos habitats (costão, praia e mangue) que favorecem a grande produtividade. Algumas espécies se destacam como o mexilhão (Perna perna) e vieiras (Nodipecten nodosus) além da introdução de macroalgas exóticas (FIPERJ, 2012).
A Tabela 6 traz algumas características da atividade de pesca para os três municípios pesqueiros na BS e a Tabela 7 as características gerais das modalidades encontradas na baía.
Tabela 6 - Estrutura de pesca, municípios limítrofes da BS
Legenda: * Valor total, não exclusivo ao lado leste da baía Fonte: Fundação Prozee (2005)
Freitas e Rodrigues (2014) apontaram problemas envolvendo comunidades pesqueiras e dragagens na baía, e entre os mais comuns estão: i) dragas que passam fora dos canais estipulados e arrancam material de pesca já lançado; ii) restrição de áreas de pesca em função da instalação de grandes empreendimentos. Outro agravante é o fato dos organismos aquáticos tenderem a apresentar biomagnificação - concentração de substâncias químicas, que acontece do menor nível trófico para o maior (U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, 2007). Serviços de dragagem, ao promoverem aeração das águas, liberam os metais que podem ser absorvidos e integrados à cadeia alimentar. Na Baía de Sepetiba, com a considerável contaminação por Cd e Zn, a comunidade local merece atenção já que se serve
CARACTERÍSTICAS/MUNICÍPIO ITAGUAÍ MANGARATIBA RIO DE JANEIRO*
Frota (total de embarcações) 33 50 543
Pontos de desembarque 3 4 19
Estaleiro 1 0 6
Carpintaria 3 5 20
Fábrica de gelo 2 2 15
desses alimentos e está entre as principais fontes da economia local (ECOLOGY BRASIL, 2008; RIBEIRO et al., 2015).
3 Tabela 7 – Modalidade e recursos pescados na Baía de Sepetiba por aparelho de pesca
Legenda: (A)= Ativa; (P)=Passiva
Fonte: 1(PROGRAMA COOPERATIVO GOVERNAMENTAL FAO - ITALIA, 1988; GAMBA, 1994; ECOLOGUS ENGENHARIA CONSULTIVA, 2007a; b; FREITAS NETTO e DI BENEDITTO, 2007; FIPERJ, 2015)
APARELHO MODALIDADE1 PESCADO PRODUÇÃO
(kg/dia)
Gancho Coleta manual (A) Caranguejo 8
Arpão ou arbalete Pesca submarina (A) Garoupa, robalo, badejo, anchova -
Anzol Vara ou caniço (A) e linha (A) Robalo, bagre, pescada e cação -
Rede ou emalhe
Arrasto
Praia (A) Peixes e crustáceos diversos -
Balão com porta (A) Abrótea, cabrinha, caçonete, camarão, castanha, congro-rosa, corvina, betara, linguado, lula,
maria-luiza, mariamole, pescada , polvo e raia 12
Espera
Fundo (A) Pescadinha-real, pescada-foguete, corvina, bagre 25
Deriva ou caceia (P) Corvina, anchova, pescada, bagre 25
Cerca e bate (A) Tainha, parati 15
Cerco (A) Sardinha-verdadeira, cavalinha, corvina, enchova, palombeta, sardinha-lage e tainha 45
Armadilha Curral, cerco fixo, cercada (P) Pescada amarela, tainha, robalo -
Tarrafa Peixe (P) Parati, tainha, pampo e papaterra -
Camarão (P) Camarão 5
Maricultura(P) Mexilhão, vieira, vongole, ostra 6
