Do pequeno ao grande rio Oficina Teórica

1. Do pequeno ao grande rio Oficina Teórica Pinto-Coelho, R.M. Departamento de Biologia Geral Instituto de Ciências Biológicas – ICB UFMG http://www.icb.ufmg.br/~rmpc

2. Canadá: Um país de lagos

3. Duas províncias canadenses: A paisagem é fortemente influencia pelos lagos

4. O mesmo cenário de abundância de lagos existem na província do Quebéc, Canada.

5. A paisagem também é dominada por lagos na Flórida, USA.

6. Brasil: Um país fluvial

7. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Brasil Fluvial Região norte O rio Amazonas e seus grandes tributários (Negro, Purús, Madeira, Xingú, Tapajós, Araguaia, Tocantins, etc.) foram um verdadeiro “império” fluvial. Aqui, os rios dominam não somente o cenário geográfico, geomorfológico e definem os principais biomas e ecorregiões (os interfúvios), como também definem e moldam as atividades econômicas, a forma de vida e mesmo os traços culturais de seus habitantes,

8. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios O gigantismo do sistema fluvial do rio Amazonas pode ser visto no encarte ao lado onde são justapostas as vazões do rio Amazonas e de seus principais tributários ao lado de outros grandes rios da América do Norte (Mississipi) e da África (Zaire).

9. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Os rios da Amazônia como modelo de estudos em Ecologia Os pioneiros no estudo da ecologia dos rios da Amazônia logo perceberam se tratar de um sistema único na biosfera. Assim, foi proposta a classificação dos tipos de águas dos rios da região por Sioli ainda na década de 1950. Ao lado, vemos um esquema, originalmente publicado por Junk, que dá conta da grande complexidade de biótopos ripários existentes bem como a diversidade de formações vegetais a eles associadas.

10. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Brasil Fluvial Centro Oeste A região centro-oeste, formada pelos estados (TO, GO, MT, MS e DF), tem a sua paisagem fortemente influenciada pelas bacias dos rios Tocantins, Araguaia, Tapajós e Xingú (bacia amazônica) e pelos rios Paraguai, Paraná e seus afluentes, ao sul.

11. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Brasil Fluvial Região Sudeste Aqui, dominam os rios “Atlânticos” (Paraíba do Sul, Doce, Mucuri, Jequitinhonha) e os rios que formam ou pertencem a baica do Paraná (Grande, Paranaíba, Tietê e Paranapanema). Região Sul As bacias dos rios Paraná e Uruguai dominam a porção centro e oeste dessa região , de onde partem aguns de seus principais tributários (rio Iguaçú). Existem, ainda, alguns rios importante que correm para o leste especialmente no Rio Grande do Sul (tributários do rio Guaíba).

12. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Brasil Fluvial Nordeste Mesmo a região nordeste que é caracterizada pelo clima semi-árido e por grande carência de recursos hídricos, apresenta uma grande diversidade de ambientes fluviais. Ela é dominada pelos inúmeros tributários que drenam as bacias do médio e baixo São Francisco (rio Grande, p.ex), por rios da face atlântica (Mucuri, Jequitinhonha e Paraguçú) e por rios do meio norte (Parnaíba). Os grandes projetos de governo para essa região têm sido destinados ao manejo desses reursos fluviais da região. Num primeiro momento, foram os barramentos de rios temporários, num segundo momento, os projetos de aproveitamento hídrico e de irrigação e, agora, o de transposição do rio São Francisco

13. Mais de 50% do território nacional encontra-se na bacia amazônica. Uma pergunta intrigante: Porquê existem relativamente poucos trabalhos em limnologia dedicados aos rios do Brasil, se comparamos, por exemplo, com a pesquisa realizada em reservatórios ?

14. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios • Grandes rios do Brasil • Desafios para os limnólogos • Impactos do barramento de rios e formação dos sistemas em cascata, • Perda de diversidade de peixes e outros componentes e queda na produção de peixes, • Espécis invasoras, • Poluição urbana e rural (usos do solo e a ecologia dos rios), • Papel dos rios no ciclo do carbono e mudanças climéticas globais, • Balanço de massa e suas relacões com os usos da bacia, • Conectividade com sistemas terrestres, • Ligaçoes e transposicoes de bacias hidrograficas, • Hidrovias, • Revalidação de modelos teóricos (sucessão em ambientes lóticos) tropicais e suas relações ecológicas com degradação da água e com outros sistemas limítrofes (lagos e reservatórios).

15. Mudanças climáticas globais: Localização da província de Córdoba em relação à Argentina, e da laguna Mar Chiquita na porção extremo NE da províciade Córdoba. Dois aspectos da laguna, nos anos 70 e em uma foto recente do satélite Landsat. Observa-se claramente um grande aumento da área inundada a partir dos anos oitenta. Laguna com nível acima do normal (após 1987) N Laguna com nível normal (até 1987) Aprox. 100 km

16. Outro impacto ambiental importante refere-se a introdução de espécies exóticas. A foto acima ilustra a presença do molusco Corbicula tomada as margens do ponto C-08, rio dos Bois, Goías, em fevereiro de 2004.

17. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Modelo de Estudos IInfluências dos tributários na ecologia do reservatório de São Simão • Poluição urbana e rural (usos do solo e a ecologia dos rios) • Impacto dos rios na qualidade de água dos gbrandes reservatórios tropicais.

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19. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios As principais sub-bacias do reservatório são: rio Meia Ponte, rio dos Bois, Rio São Francisco, Rio Preto, Rio Alegre (GO) e rio dos Patos, São Gerônimo, rio da Prata e Tijuco (MG).

20. A condutividade elétrica aumentou nitidamente em alguns braços do reservatório que recebem rios fortemente impactados tais como o ponto C-08 (braço do rio dos Bois) e o ponto C-09, localizado no braço formado pelos rios Tijuco e Prata. Essa tendência permaneceu inalterada em diferentes períodos do ciclo sazonal embora os valores registrados logo ao final do período chuvoso (abril) tenham sido os mais elevados. A condutividade apresentou dois padrões sazonais distintos em relação aos tributários. Em uma parte deles, os maiores valores foram registrados no apogeu do período chuvoso, ou seja, em janeiro (rio Mateira P-02, rio Alegre P-03, rio São Francisco P-05 e o rio dos Patos P-15). De outra parte, os rios Preto P-04, Meia Ponte P-11, Prata P-16 e Tijuco P-17 apresentaram os valores mais elevados de condutividade ao final do período seco, ou seja, em outubro.

21. Durante a estação chuvosa, os rios goianos, por exemplo, trazem de 40,0 a 170,0 mg.l-1 sendo esse último valor observado no rio Preto em janeiro de 2004. Já durante o período da seca, essa contribuição não passa de 8,0 mg.l-1 (ponto P-11 rio Meia Ponte). O teor de sólidos em suspensão no reservatório aumenta muito no período chuvoso: ao passo que na estação seca os teores de sólidos não chegam a atingir 2,0 mg.l-1 já na estação chuvosa, o teor pode chegar a 39 mg.l-1 valor esse observado no ponto C-05 em janeiro de 2003 (Fig. 3). Esse padrão é provavelmente reflexo do fato de que os tributários de São Simão trazem expressivas contribuições de sólidos totais ao reservatório. A clorofila-a aumentou muito as suas concentrações nas estações limnéticas durante o período chuvoso, particularmente em janeiro de 2002 e 2004. Nessas ocasiões, o valor máximo sempre foi observado no ponto C-09.

22. Os tributários do reservatório de São Simão apresentaram concentrações tanto nitrato quanto de amônio. No entanto, as maiores concentrações de amônio foram registradas ao final do período seco (outubro) enquanto que as maiores concentrações de nitrato foram obtidas no período chuvoso (janeiro). Houve uma diferença em relação às espécies da série nitrogenada se os tributários e o reservatório são comparados entre si. As concentrações de amônio foram mais elevadas no reservatório ao passo que o nitrato apresentou as maiores concentrações nos tributários. Enquanto que os maiores valores de nitrato foram encontrados no período chuvoso nos tributários, as concentrações máximas de amônio encontradas nos diferentes pontos do reservatório foram encontradas ao final da seca, em outubro.

23. O fósforo total sempre apresentou-se em concentrações relativamente elevadas no reservatório. As concentrações dessa variável foram mais elevadas durante o período chuvoso e, nas áreas de influência dos tributários mais impactados as suas concentrações ultrapassaram a faixa dos 40,0 ug.l-1, como por exemplo, nos pontos C-07, C-08 e C-09 em janeiro de 2002. As concentrações de fósforo total nos tributários também atingiram os valores mais elevados durante o período chuvoso. Em janeiro de 2002, por exemplo, todos os principais tributários goianos (P-02, P-03, P-04, P-05 e P-11) apresentaram concentrações de fósforo total acima de 100,0 ug.l-1.

24. As regressões lineares ao lado sugerem: • os teores de clorofila-a são significativamente associados às concentrações de fósforo total na represa. • A entrada de fósforo no reservatório está initmamente associada ao período chuvoso uma vez que existe uma correlação significativa entre o teor de sólidos totais e as concentrações de fosforo total nos tributários. • Dessa forma, a hipótese inicial do trabalho que consistia em averiguar se existe uma associação entre o aporte externo de fósforo e o desenvolvimento de blooms de cianobactérias parece estar confirmada.

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27. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Fig - O excesso de algas pode também se observado no leito rochoso de rios eutrofizados tais como o rio da Prata (MG), ponto P-16.

28. i a c b UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios e f d g h j m k l Figura - Alguns representantes dos gêneros observados nas amostras dos tributários do reservatório de São Simão: (a) Navicula; (b) Gomphonema; (c) Hantzschia; (d) Anemoneis; (e) Amphora; (f, g) Eunotia; (h) Cymbella; (i) Synedra; (j) Anemoneis; (k) Pinnularia; (l) Cocconeis; (m) Surirella.

29. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Fig. - Riqueza (número de gêneros) de diatomáceas (Chrysophyta/ Bacillariophyceae) em cada um dos principais tributários do reservatório de São Simão em fevereiro de 2004. Fig – Densidade (organismos/l) de diatomáceas planctônicas em cada um dos principais tributários do reservatório de São Simão em fevereiro de 2004.

30. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Fig. - Riqueza (número de gêneros) de diatomáceas (Chrysophyta/ Bacillariophyceae) em cada um dos principais tributários do reservatório de São Simão em fevereiro de 2004. Fig – Densidade (organismos/l) de diatomáceas planctônicas em cada um dos principais tributários do reservatório de São Simão em fevereiro de 2004.

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33. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Do lado mineiro, a atividade agrícola também apresentou um padrão espacial heterogêneo com uma maior concentração dessa atividade na bacia do rio Tijuco e uma menor intensidade na bacia do rio São Gerônimo.

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35. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Modelo de Estudos II(In)volução da qualidade de água no rio Piracicaba, MG e suas relações com as atividades humanas. • Poluição urbana (crescimento populacional e a ecologia dos rios) • Impacto da ocupação humana na qualidade de água dos rios e suas consequências para sistemas lacustres limítrofes.

36. Modelo clássico de sucessão em rios (Vanotti et cols. 1980) O modelo de Vanotti é hoje amplamente aceito como um padrão global na sucessão em rios. A pergunta que se coloca é a seguinte: até que ponto podemos aplicá-lo aos rios brasileiros?

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39. Rio Piracicaba, MG é um dos principais tributários do rio Doce. Atividades humanas atuais, histórico da ocupação humana ao longo do século XX e também características topográficas regionais fazem o processo de sucessão ecológica, observada ao longo de seu curso, um processo singular de sucessão ecológica: as cabeceiras do rio já monstram sinais claros de desvio do modelo de Vanotti.

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42. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios • Perspectivas e desafios para a Limnologia dos pequenos rios no Brasil: • Bancos de dados de diversidade regional, • Processos ecológicos (ciclagem, metabolismo), • Ecofisiologia dos organismos (produção, excreção, • Limnologia de eventos (impactos de cheias, sucessão, equilíbrio), • Formação de recursos humanos devidamente capacitados; • Extensão universitária para maior envolvimento das comunidades na preservação desses sistemas. Ribeirão da Carioca, Itabirito, MG

43. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Macrofauna de Organismos Bentônicos Sucessão de Insetos ao longo do rio Piracicaba, MG

44. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Plecoptera Os plecópteros são insetos primitivos, com formas adultas aladas, sendo as larvas aquáticas habitantes de ambientes lóticos. O corpo é sub-cilíndrico, às vezes achatado. A cabeça é prognata, com antenas longas e mandíbulas reduzidas. As larvas são em geral longevas (1-2 anos), predadoras com hábitos noturnos e vivem sob pedras e madeira em decomposição. São habitantes típicos de ambientes de médias a altas latitudes.

45. Trichoptera Os Tricópteros apresentam larvas e pupas aquáticas e adultos alados. O grupo apresenta importância ecológica não só pelas elevadas abundâncias que suas larvas podem atingir mas também pela variedade de nichos que ocupam. Todas as larvas secretam seda com suas glândulas labiais com a qual controem redes ou casulos protetores. Embora seja uma ordem pouco estudada apresenta cerca de 1000 espécies somente na América do Sul.

46. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Ephemeroptera Insetos com fase larvar aquática. As ninfas recém emergidas vivem aderidas a pedras e outros substratos submersos não sendo em geral boas nadadoras. As ninfas de algumas espécies cavam túneis em forma de “u” no sedimento. Em geral, preferem rios com pouca correnteza e bem oxigenados. Grupo com dimorfismo sexual que já pode ser observado nas ninfas. Os adultos alados são basicamente “maquinas de procriação” vivendo em geral poucas horas, o tempo necessário para realizar o cruzamenteo e a oviposição.

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48. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Heteroptera Os hemípteros dividem-se em homoptera e heteroptera sendo que os primeiros quase não incluem formas aquáticas. Os heteroptera são na maioria habitantes do meio aquático inclusive como adultos. Formam um grupo muito diverso com 7 infra-ordens todas aceitas como tendo origem monofilética. Tratam-se dos únicos insetos com representantes marinhos. É um grupo formado por predadores de outros artrópodes, moluscos e vermes. Exploram o meio subaquático e também o neuston (Notonecta e Corixa). O gênero Belostoma (barata-de-água) é muito comum na maioria das águas tropicais.

49. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Odonata Os Odonata constituem em um grupo muito diversificado com mais de 5000 gêneros descritos. A ordem já estava presente no período paleozóico.Os adultos são alados e as larvas são aquáticas. Os adultos possuem um grande dimorfismo sexual e são, na maioria dos casos, territoriais. As larvas são tipicamente carnívoras, longevas e em muitas espécies chegam a sofrer 10 mudas. O grupo divide-se em duas sub-ordens: anisozygoptera, zygoptera e anisoptera (figura ao lado).

50. UFMG – ICB – Depto. Biologia Geral, Lab. Gestão Ambiental de Reservatórios Coleoptera Trata-se de uma ordem de grande riqueza de espécies. Exibem todas as modalidades de vida aquática: película superficial, substratos flutuantes, habitats submersos, vivendo em ambientes intersticiais. Embora seja um grupo tão diversificado quanto os dípteros, raramente apresenta grandes densidades no ambiente aquático. As principais famílias são: Dytiscidae, Hydrophilidae e Elmidae.