Utilização de macroinvertebrados bentônicos no biomonitoramento de atividades antrópicas na bacia de drenagem do Reservatório de Itupararanga, Votorantim – SP, Brasil

Using benthic macroinvertebrates for biomonitoring the anthropic activity in the drainage basin of Itupararanga reservoir, Votorantim – SP, Brazil

RESUMO

Objetivo – A Represa de Itupararanga é a principal fonte de abastecimento de água da região de Sorocaba, banhando os municípios de Ibiúna, Piedade, São Roque, Cotia, Vargem Grande Paulista, Mairinque, Alumínio e Votorantim, no Estado de São Paulo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade de macroinvertebrados bentônicos, abordando as relações entre parâmetros bióticos e abióticos em diferentes pontos da bacia de drenagem da Represa de Itupararanga.
Métodos – Realizaram-se quatro coletas no período de setembro de 2008 a abril de 2009, cada uma com cinco pontos amostrais: duas lagoas marginais à represa, um riacho, um ponto na represa e um ponto na Cachoeira da Chave. Os macroinvertebrados bentônicos foram coletados com o aparelho amostral tipo Surber, triados e identificados no Laboratório de Ciências Biológicas da Universidade Paulista (campus Sorocaba).
Resultados – No inventário foram encontrados 22 táxons: 5 famílias de Diptera, 1 de Megaloptera, 5 de Odonata, 3 de Coleoptera, 5 de Hemiptera e 3 de Ephemeroptera. Houve predominância de Chironomidae (Diptera), com 68,6% dos organismos, seguidos de Pleidae (Hemiptera), com 7,14%, e Libellulidae (Odonata), com 4,48%. Os pontos com valores mais altos do índice de diversidade de Shannon-Wiener foram as lagoas marginais, que coincidiram com valores mais baixos de condutividade e de sólidos totais dissolvidos.
Conclusão – Pela análise do índice biótico BMWP, concluiu-se que a bacia se encontra em estado aceitável, com algumas evidências de contaminação.

Palavras-chave: fauna bentônica; monitoramento ambiental; monitoramento da água; bacias fluviais; reservatórios.

ABSTRACT

Objective – The Itupararanga Reservoir is the main supply source of potable water for the Sorocaba region (São Paulo State, Brazil) and supplies the municipalities of Ibiúna, Piedade, São Roque, Cotia, Vargem Grande Paulista, Mairinque, Alumínio and Votorantim. The purpose of this study was to analyze the diversity of benthic macroinvertebrates, including relationships between biotic and abiotic parameters, at different points across the drainage basin of the reservoir.
Methods – Four sampling campaigns were conducted between September 2008 and April 2009, each including five sampling points: two lakes adjacent to the reservoir, one nearby stream, one point within the reservoir and one at the local Chave Waterfall. Benthic macroinvertebrates were collected using a Surber sampler, then sorted and identified at the Laboratory of Biological Sciences (University Paulista, Sorocaba campus).
Results – We recorded 22 taxa in the samples: 5 Diptera families, 1 Megaloptera family, 5 Odonata families, 3 Coleoptera families, 5 Hemiptera families and 3 Ephemeroptera families. Chironomidae (Diptera) predominated (68.6%), followed by Pleidae (Hemiptera) (7.14%) and Libellulidae (Odonata) (4.48%). Sampling locations with the highest Shannon–Wiener diversity index were the adjacent lakes, which also showed the lowest conductivity and total dissolved solids.
Conclusion – Based on the BMWP biotic index, the basin’s overall condition is acceptable, although there is evidence of contamination.

Keywords: benthic fauna; environmental monitoring; water monitoring; river basins; reservoirs.

Introdução

O rio Sorocaba é o maior afluente da margem esquerda do rio Tietê. Suas águas abastecem a população urbana e rural contida em sua bacia hidrográfica. Ao longo de todo o percurso, fornece água e outros recursos que, muitas vezes, são explorados demasiadamente, poluídos ou perturbados, prejudicando o ambiente e, por consequência, a própria oferta desses recursos naturais¹.

A importância do rio Sorocaba e de seus afluentes para a economia regional é fundamental, pois suas águas são utilizadas para inúmeros fins: irrigação, abastecimento público, resfriamento de caldeiras, matéria-prima para diferentes processos e como diluidor de despejos domésticos e industriais².

Os organismos que habitam ecossistemas aquáticos apresentam diversas adaptações evolutivas e limites de tolerância a determinadas condições ambientais. Esses limites variam de espécie para espécie, havendo mais tolerantes e menos tolerantes a diferentes tipos de impactos ambientais³. É, portanto, importante compreender o comportamento das espécies na seleção de hábitats, sua interação com outras espécies e a tolerância de cada população às variações físicas e químicas do ambiente⁴.

Os grupos mais utilizados para avaliar impactos em ambientes aquáticos são os macroinvertebrados bentônicos, os peixes e a comunidade perifítica. Entre eles, as comunidades de macroinvertebrados bentônicos têm sido empregadas de forma consistente em avaliações de impactos e em monitoramento biológico⁵⁻⁶. Macroinvertebrados bentônicos são organismos que habitam o fundo de ecossistemas aquáticos durante todo ou parte do ciclo de vida, associados a diferentes tipos de substratos, orgânicos e inorgânicos⁴⁻⁵.

Os macroinvertebrados bentônicos são eficientes no monitoramento e na avaliação de impactos e de atividades antrópicas em ecossistemas aquáticos continentais, pois apresentam grande diversidade de espécies, ocorrem em praticamente todos os tipos de hábitats de água doce, sob diferentes condições ambientais, e são relativamente sésseis⁷. A análise biológica desses organismos como indicadores de qualidade da água vem sendo realizada há quase um século e integra programas de monitoramento na Europa, América do Norte, Austrália⁸ e Brasil⁹. A composição qualitativa e quantitativa da fauna bentônica é um bom indicador das condições tróficas e do grau de poluição de rios e lagos porque existem organismos, como Chironomus, que resistem a baixas concentrações de oxigênio dissolvido⁴.

O uso de bioindicadores também é sustentado pela legislação de Recursos Hídricos (Lei 9.433/97), que institui a Política Nacional de Recursos Hídricos e cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, tendo como preceito “considerar que a saúde e o bem-estar humanos, bem como o equilíbrio ecológico aquático, não devem ser afetados como consequência da deterioração da qualidade das águas”, justificando a avaliação das comunidades biológicas para manutenção da integridade dos ecossistemas aquáticos¹⁰.

Fusari e Fonseca-Gessner¹¹ (2006), ao analisar a aplicabilidade de métricas da comunidade de macroinvertebrados bentônicos para avaliar condições ambientais em represas, concluíram que, das onze métricas aplicadas, nove responderam conforme predito pela literatura quanto à influência humana e ao estado de conservação.

No rio Sorocaba, Fagundes e Shimizu¹² (1997) concluíram que a baixa riqueza da comunidade de macroinvertebrados bentônicos se deve ao processo progressivo de degradação ambiental, cujo principal efeito é o baixo teor de oxigênio dissolvido.

Thorne e Williams¹³ (1997), ao comparar respostas do biomonitoramento por macroinvertebrados em nível taxonômico de família em três países (Tailândia, Gana e Brasil), observaram respostas similares frente à poluição, evidenciando a eficiência do método em diferentes regiões do mundo.

Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade ambiental de sistemas lóticos e lênticos em parte da bacia de drenagem do Reservatório de Itupararanga por meio da comunidade de macroinvertebrados bentônicos, a qual atualmente sofre grande pressão antropogênica (industrialização, despejo de efluentes, supressão da vegetação ripária). Foram aplicados o índice BMWP’ – Biological Monitoring Working Party e o índice de diversidade de Shannon-Wiener.

Métodos

Realizaram-se quatro coletas entre setembro de 2008 e abril de 2009, na bacia de drenagem do Reservatório de Itupararanga (bacia do rio Sorocaba), a qual abrange 19 municípios: Araçoiaba da Serra, Boituva, Capela do Alto, Cerquilho, Cesário Lange, Cotia, Ibiúna, Iperó, Itu, Laranjal Paulista, Mairinque, Piedade, Salto de Pirapora, São Roque, Sarapuí, Sorocaba, Tatuí, Vargem Grande Paulista e Votorantim¹,¹⁴.

Foram analisadas cinco estações amostrais: duas lagoas marginais à represa (LM1 – 23º59’06”S, 47º28’65”W; LM2 – 23º58’20”S, 47º28’09”W), um riacho (RIA – 23º59’13”S, 47º39’74”W), um ponto na represa (REP – 23º59’51”S, 47º30’03”W) e um ponto na Cachoeira da Chave, a jusante da represa (CAC – 23º54’88”S, 47º44’53”W). A vegetação predominante é Floresta Estacional Semidecidual¹⁵.

No local de coleta foram registrados: pH, condutividade (µS·cm⁻¹), sólidos totais dissolvidos (mg·L⁻¹), oxigênio dissolvido (mg·L⁻¹), temperatura do ar (°C) e da água (°C).

Os macroinvertebrados foram coletados com amostrador tipo Surber (área 900 cm²; malha 500 µm). Também se utilizou kick net (área 10.000 cm²; malha 500 µm). A seleção da malha baseou-se em Buss & Borges¹⁶ (2008), que compararam 125, 250 e 500 µm; as malhas mais finas aumentam a abundância coletada, porém demandam mais tempo de processamento, sem diferença significativa no número de táxons e nos valores de BMWP.

Após a coleta, o material foi transferido para sacos plásticos com etanol 70%, para fixação dos organismos (Silveira *et al.*¹⁰, 2004). Cada amostra foi identificada com ponto de coleta, tipo de substrato e data.

A triagem foi realizada no Laboratório de Ciências Biológicas da Universidade Paulista (campus Sorocaba). O material fixado foi lavado em peneira de 500 µm e colocado em solução supersaturada de NaCl ou açúcar (500 g para 2 L de água), permitindo a flutuação dos organismos. A identificação, até família (nível necessário ao índice biótico), seguiu as chaves de Costa *et al.*¹⁷ (2006). O material está depositado no Museu Darwin (Universidade Paulista, Sorocaba).

Para análise, utilizou-se a métrica BMWP (Alba-Tercedor³, 1996), que agrupa famílias em nove categorias segundo um gradiente de tolerância à poluição; as famílias mais intolerantes recebem pontuações maiores (10 a 1, em ordem decrescente)¹⁸. A diversidade (H’) foi estimada pelo índice de Shannon-Wiener¹⁹.

Resultados e Discussão

As principais características físicas e químicas das estações amostrais estão na Tabela 1. A estação CAC apresentou a maior condutividade média (143,53 µS·cm⁻¹), seguida de REP (98,18 µS·cm⁻¹). As estações LM1 (43,58 µS·cm⁻¹) e LM2 (36,75 µS·cm⁻¹) foram mais estáveis e exibiram valores menores de condutividade que CAC e REP. A estação RIA (13,27 µS·cm⁻¹), localizada próxima a uma nascente, apresentou a menor condutividade média. Segundo Smith & Petrere¹⁴ (2000), efluentes domésticos representam 81,5% do total lançado nos corpos d’água da bacia do rio Sorocaba.

Os teores médios de oxigênio dissolvido foram estáveis, excetuando-se fevereiro, quando as altas temperaturas favoreceram maior respiração microbiana para decomposição da matéria orgânica, aumentando a demanda de oxigênio¹⁹.

Os sólidos totais dissolvidos médios (STD) foram maiores em CAC (0,57 mg·L⁻¹) e REP (0,38 mg·L⁻¹) (Tabela 1), estações com vegetação ripária mais degradada, o que sugere maior lixiviação do solo.

Quanto à fauna, foram coletados 602 organismos, distribuídos em 22 táxons: 5 famílias de Diptera, 1 de Megaloptera, 5 de Odonata, 3 de Coleoptera, 5 de Hemiptera e 3 de Ephemeroptera. Houve predominância de Chironomidae (68,6%), seguidos de Pleidae (7,14%) e Libellulidae (4,48%) (Tabela 2).

A predominância de Chironomidae decorre da alta tolerância a variações ambientais¹⁷. São detritívoros, podem suportar anoxia por horas e exploram matéria orgânica depositada no sedimento, o que favorece sua ampla ocorrência e independência de grande diversidade de micro-hábitats⁵.

Ponto a ponto, os maiores valores de diversidade de Shannon-Wiener (H’) ocorreram nas lagoas marginais LM1 (H’ = 1,87) e LM2 (H’ = 2,57), que também apresentaram menor condutividade e menores STD (Tabela 1). Os menores valores ocorreram em CAC (H’ = 0,03) e REP (H’ = 0,13).

Essa diferença se explica, em parte, porque as lagoas marginais mostram vegetação ripária mais conservada²⁰, maior variedade de micro-hábitats e menor influência de efluentes diretos, resultando em menor condutividade (fator relevante para distribuição de macroinvertebrados, segundo Melo²¹, 2009) e substratos mais estáveis, que sustentam maior densidade de organismos⁴. Segundo Smith *et al.*² (2005), apenas 25% da bacia do rio Sorocaba mantém cobertura de mata natural.

A estação mais impactada, considerando todas as análises, foi CAC (a jusante da represa), pela proximidade da área urbanizada, visitação descontrolada, supressão de vegetação ripária e maior pressão de atividades antrópicas²².

Pelo BMWP (Tabela 1), evidenciaram-se como mais impactadas CAC (BMWP = 6) e REP (BMWP = 14); como mais conservadas, LM1 (BMWP = 48) e LM2 (BMWP = 57). RIA obteve pontuação intermediária (BMWP = 36) — apesar das melhores condições físicas e químicas — sugerindo interferências adicionais (pesticidas/outros compostos).

Aplicando o BMWP para toda a bacia, obteve-se 84 pontos (Tabela 1), indicando águas em estado “aceitável, com algumas evidências de contaminação” (representação cartográfica na cor verde)³.

Apesar da classificação “aceitável”, foram observados numerosos impactos antropogênicos em todos os pontos amostrais, sendo o mais significativo a supressão de vegetação ripária — elemento chave para grupos fragmentadores e raspadores de macroinvertebrados bentônicos, que dependem do litter aportado pela vegetação; sua ausência afeta também predadores e parasitas²³. Estudos prévios apontam que o rio Sorocaba se encontra poluído (Smith & Petrere Jr.¹⁴, 2000) e degradado por poluição orgânica (Fagundes & Shimizu¹², 1997), ainda que as áreas estudadas não coincidam exatamente com as do presente trabalho.

Tabela 1. Valores médios das variáveis físicas e químicas da água da bacia de drenagem da Represa de Itupararanga e variáveis biológicas

Notas: Unidades padronizadas (µS·cm⁻¹; mg·L⁻¹; °C). H’ = Shannon-Wiener.

Tabela 2. Composição taxonômica de macroinvertebrados bentônicos nos pontos amostrais

Observação: Correções ortográficas taxonômicas usuais aplicadas: Dytiscidae (em vez de “Dysticidae”) e Baetidae (em vez de “Beatidae”).

Conclusão

A bacia de drenagem do Reservatório de Itupararanga mostrou-se em estado aceitável quanto à qualidade de suas águas. Contudo, a análise ponto a ponto evidenciou locais que requerem medidas mitigadoras urgentes, como a Cachoeira da Chave e o próprio reservatório, que possuem elevado potencial turístico, mas não vêm sendo conservados adequadamente.

Os pontos não pertencentes diretamente ao continuum da represa (lagoas marginais e riacho) mostraram-se menos impactados, sobretudo pela ausência de despejo direto de efluentes domésticos. A condutividade foi o fator crucial na distribuição dos organismos neste estudo.

Agradecimentos

Agradeço à Ednilse Leme, coordenadora do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Paulista (campus Sorocaba), pelo apoio e espaço cedido para a realização deste projeto.

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