centro universitÁrio do leste de minas gerais, … · departamento de pesquisa e pÓs-graduaÇÃo....
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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS,
UNILESTE-MG.
DEPARTAMENTO DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO.
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA INDUSTRIAL.
LINHA DE PESQUISA: AMIA - AVALIAÇÃO E MITIGAÇÃO DE IMPACTOS
AMBIENTAIS.
Título:
TRANSFORMAÇÕES DAS FORMAS DO FÓSFORO EM ECOSSISTEMAS
LÓTICOS: ESTUDO DE CASO EM DUAS NASCENTES NA REGIÃO DO MÉDIO
RIO DOCE (M.G.), UTILIZADAS PARA PLANTIO DE Eucalyptus SP.
ANDRESSA ROCHA LIMA
CORONEL FABRICIANO
2008
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ANDRESSA ROCHA LIMA
TRANSFORMAÇÕES DAS FORMAS DO FÓSFORO EM ECOSSISTEMAS
LÓTICOS: ESTUDO DE CASO EM DUAS NASCENTES NA REGIÃO DO MÉDIO
RIO DOCE (MG), UTILIZADAS PARA PLANTIO DE EUCALYPTUS SP.
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais- UNILESTEMG, como requisito parcial para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Industrial.
Prof. Millôr Godoy Sabará – Orientador
CORONEL FABRICIANO
2008
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Aos meus pais e ao meu noivo Ramon, pelo amor, incentivo, apoio, carinho,
paciência, por terem acreditado em mim e por ser o motivo principal que me fez
chegar até aqui.
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AGRADECIMENTOS
À Deus, por sempre me amparar.
Ao Professor Millôr Godoy Sabará, pela orientação, amizade, confiança, atenção,
dedicação e acima de tudo pelo profissionalismo.
A Coordenação de Pessoal de Ensino Superior – CAPES, pelo apoio financeiro.
Aos membros da banca examinadora, Prof. Dr. Mauro Aparecido Martinez (UFV).
Prof. Dr. Ricardo Guimarães Andrade (Unileste-MG), e Prof. Dr. Millôr Godoy Sabará
pelas críticas e sugestões.
Aos meus Pais, pessoas mais especiais da minha vida, que me incentivam a ir em
frente e estão comigo nos momentos mais difíceis.
Ao meu noivo Ramon, pelo amor, apoio, companheirismo, paciência e por sua
presença constante em minha vida.
Ao meu irmão, Rodrigo, pela compreensão.
A minha eterna amiga e cunhada, Monalisa, que esteve presente em todos os
momentos do mestrado, sendo estes de alegria ou tristeza, servindo-me de amparo
e exemplo de organização, competência, coragem e otimismo.
Aos meus sogros, Marcos e Valmira, pelo carinho, bom humor, conselhos oportunos
e também pelos almoços de domingo.
À Cenibra S/A por ter cedido a área para realização da pesquisa e a seus
funcionários, Fernando Leite, Rinaldo Felix, Jaqueline Mota, Oliveira, Gilson, Adriene
e Thomás, que não mediram esforços para a realização da pesquisa.
Aos professores e funcionários do Mestrado em Engenharia Industrial, do
UnilesteMG, Profa. Dra. Maria Adelaide, Profa. Dra. Andréa, Prof. Dr. Marcelo, Prof.
Dr. Roselito, Prof. Dr. Evando, Prof. Dr. Ricardo França, Prof. Dr. Fabrício, Juliana,
Daniele, Kênia, Eloysa, Lila e Eloy.
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Aos colegas de curso, Alice, Eugênio, Tucha, Gilvander, Olivert, Edson, Hélio, pelas
palavras de encorajamento.
Aos funcionários e bolsistas do Laboratório de Pesquisa Ambiental - LPA do
UnilesteMG, em especial, Sandra, Ryzza, Marcelino, Breno, Luís Otávio e Cíntia,
pela contribuição na realização das análises e organização do laboratório.
Ao doutorando Alexandre Facco, por ter cedido informações complementares dos
pontos pesquisados.
Enfim, a todos que de alguma forma contribuíram para a realização desta pesquisa.
vi
“A magia do mundo está na água:
a água guarda o passado e prepara o futuro”.
Provérbio Indígena
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RESUMO
A disponibilidade de fósforo exerce fundamental controle sobre a ecologia de rios de
menor ordem em áreas de reflorestamento, onde há uma forte ligação entre as
espécies químicas inorgânicas de P na água e o manejo florestal. No entanto, pouca
atenção é dada às espécies orgânicas de P. Durante 14 meses, esse estudo
determinou as concentrações de P inorgânio e orgânico (particulado e dissolvido) em
amostras mensais da água de dois rios de 2ª ordem drenando plantios de
Eucalyptus no médio rio Doce (M.G.). O P também esteve presente primariamente
como espécies orgânicas, com o P inorgânico muitas vezes abaixo do limite de
detecção do método (10 µg PO4 – P). Em relação ao N, a mediana da concentração
N-Total foi 96 vezes maior que a mediana de concentração de P-Total. Baseados
nos resultados para P, uma marcada limitação de organismos aquáticos por P – PO4
existe, e que o P orgânico particulado está sendo transformada em P orgânico
dissolvido. O tempo de residência da água na bacia, entretanto, é insuficiente para
uma completa mineralização do P. A jusante das bacias estudadas, esses nutrientes
orgânicos podem ser transformados em inorgânicos e afetar o estado trófico de rios
maiores. O presente estudo também avaliou o uso de Batrachospermum delicatulum
(Rodophyta, Batrachospermales), para se estimar a dinâmica de P através da
medição de variações morfológicas (pêlos). Também se estimou a liberação de P de
folhas e galhos de Eucalyptus e floresta nativa na água. Foram observadas
correlações positivas e significativas entre o comprimento de pêlos em
Batrachospermum delicatulum e o P-Orgânico Total, P-Total e os meses de
amostragens. B. delicatulum mostrou-se também boa monitora para metais,
principalmente para as concentrações de Fe na água. A determinação alóctone dos
nutrientes sugere que o litter pode ser uma fonte significativa de P para o curso
d’água, em virtude das concentrações encontradas e também levando em conta a
quantidade de material que é depositada ao logo do ano.
Os dados realçam a importância de incluir a pesquisa de nutrientes nas espécies
orgânicas quando se avalia a qualidade de águas em áreas de reflorestamento.
Palavras – Chaves: biomonitoramento, fósforo, micro-bacias,fontes difusas.
viii
.
ix
ABSTRACT
Phosphorus (P) is known to be the mainly limiting nutrient in almost all environments.
To low order rivers ecology P availability, especially soluble reactive P (SRP) or P-
PO4-3 is a primary control. Rivers in forested catchments are P conservative, detritus-
based ecosystems where the dominants P-forms are organic. However, few studies
contribute to our understanding of P dynamics. As a result we know little about under
which chemical species (organic or inorganic, dissolved or particulate) one can find P
in a given time. In order to enhance our understanding about P chemical species
behavior in low order rivers, we carried out a monthly (14 months) water sampling in
two catchments planted with Eucalyptus in Southern Brazil. Water samples were
analyzed for its concentration of Soluble Reactive Phosphorus (SRP), Organic
Particulate Phosphorus (OPP) and Organic Dissolved Phosphorus (ODP). On both
streams P was mainly like OPP and ODP, with the greater part of SRP below the
detection limit (0.010 mg PO4-P). The median of Total-N/Total-P relationship was 96.
There werr a remarkable variations between OPP and ODP concentrations. Based
only in SRP, marked P limitations on water were to be expected. However, algal
epiphytic cover up suggests transformations of OPP to ODP and then to SRP would
take place. However, water residence time on the catchments seems not enough to
break large quantities of ODP in SRP. This process is probably to be settling down in
higher order streams, changing theirs trophy status. To estimate SRP limitation we
measured algal “hairs” in Batrachospermum delicatulum (Rhodophyta,
Batrachospermales). These algae species exits long narrow cells “hairs” in SRP
limited environments because they are the site of phosphatases enzymes production,
breaking ODP in to SRP. Results suggest a significant statistical relationship
between Batrachospermum delicatulum hairs length and concentration of ODP.
Another experiment seemed to sustain the hypotheses that riparian forest
alloctonous material decomposition in to the water are a significant P source. Our
data highlight the importance of including organic nutrients when assessing the
amount and forms of nutrients in the water environments draining forested
catchments, particularly in tree plantations areas.
Key Words: biomonitoring, phosphorus, diffuse sources, Eucalyptus catchments.
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xi
LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1- Principais características físicas das micro-bacias Vv e Mi................................................................................................................................20
Tabela 5.1 – Datas e totais de coletas realizadas nas duas micro-bacias.................28
Tabela 5.2 - Variáveis físico-químicas analisadas nas amostras de água das micro-bacias.........................................................................................................................29
Tabela 5.3 – Variáveis analisadas nas amostras de Bratrachospermum delicatulum e suas respectivas unidades.........................................................................................40
Tabela 6.1 – Resultados do teste de normalidade (Shapiro Wilks) para as variáveis analisadas in situ na coluna d’ água...........................................................................52
Tabela 6.2 – Resultados da estatística descritiva para as variáveis analisadas in situ na coluna d’ água.............................................................................................53
Tabela 6.3 - Resultados do teste de Mann-Whitney, para os valores de temperatura da água amostradas nas micro-bacias Vv e Mi.........................................................55
Tabela 6.4 – Resultados do teste de Mann-Whitney, para os valores de potencial redox amostrados nas micro-bacias Vv e Mi..............................................................59
Tabela 6.5 – Resultados do teste de Mann-Whitney para os valores de oxigênio dissolvido amostrados nas micro-bacias Vv e Mi.......................................................64
Tabela 6.6 – Resultados do teste de Mann-Whitney, para os valores de pH amostrado nas micro-bacias Vv e Mi.........................................................................69
Tabela 6.7 – Resultados do teste de Mann-Whitney, para os valores de condutividade elétrica amostrados nas micro-bacias Vv e Mi.......................................................................................................................74
Tabela 6.8 – Resultados do teste de Mann-Whitney, para os valores de sólidos totais dissolvidos amostrados nas micro-bacias Vv e Mi....................................................78
Tabela 6.9 – Resultados do teste “U”, para os valores de salinidade, amostrados nas micro-bacias Vv e Mi..................................................................................................82
Tabela 6.10 – Resultados do teste de normalidade para os nutrientes amostrados na coluna d’água das micro-bacias Vai e Volta e Mi....................................................................................................................86
Tabela 6.11 - Estatística descritiva dos resultados das análises de nutrientes na coluna d’água das micro-bacias Vv Mi.......................................................................87
Tabela 6.12 - Resultados do teste “U”, para os valores de turbidez amostrados nas micro-bacias Vv e Mi..................................................................................................88
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Tabela 6.13- Resultados do teste “U”, para os valores de sólidos suspensos amostrados nas micro-bacias Vv e Mi........................................................................92
Tabela 6.14 – Resultados do teste de Mann-Whitney, para fósforo orgânico dissolvido (POD) nas micro-bacias Vv e Mi...............................................................98
Tabela 6.15 - Resultados do teste de Mann Whitney para P-orgânico particulado (POP).....................................................................................................103
Tabela 6.16 – Resumo dos resultados do teste de Mann-Whitney, para P-Total nas micro-bacias Vv e Mi................................................................................................108
Tabela 6.17 – Tabela de correlação entre as variáveis analisadas na coluna d’ água com as diferentes formas de P, para as micro-bacias Vv (P1) e Mi (P2). .........................................................................................................................112
Tabela 6.18 - Resultados do teste de Mann - Whitney, para as medianas de potássio, cálcio e magnésio, amostradas em Vv e Mi..............................................115
Tabela 6.19 - Resultados do teste de Mann - Whitney, para as medianas de cobre, zinco, ferro e manganês amostradas em Vv e Mi...................................................122
Tabela 6.20 – Resultados do cálculo de descarga (kg/ha) para aos nutrientes na micro-bacia VV durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008............................................................................................................123
Tabela 6.21 - Resultados da estatística descritiva para a variável clorofila ativa a nas duas micro-bacias....................................................................................................128
Tabela 6.22 - Resultados do teste de Mann Whitney, para a variável clorofila ativa a.......................................................................................................................129
Tabela 6.23 - Coeficientes de correlação de Pearson, entre o comprimento de pêlos em Bratrachospermum delicatulum e os meses de amostragens, POT e PT..................................................................................................................135
Tabela 6.24 - Composição química das amostras de Batrachospermum delicatulum, para o mês de julho de 2007, na micro-bacia Vv.....................................................140
Tabela 6. 25 – Resultados do teste de Mann-Whitney para as frações folhas durante o período de realização do experimento..................................................................142
Tabela 6.26– Resultados do teste de Mann-Whitney para as frações galhos durante o período de realização do experimento..................................................................144
Tabela 6.27 – Tabela 6.27 – Concentração (%) dos nutrientes nas frações folhas após o experimento de decomposição (30 dias)......................................................148
Tabela 6.28 – Resultados do teste de Mann Whitney para os nutrientes analisados no litter......................................................................................................................149
xiii
Tabela 6.29 –Concentração (%) dos nutrientes nas frações galhos após o experimento de decomposição (30 dias)..................................................................151
Tabela 6.30 – Resultados do teste de Mann Whitney para os nutrientes analisados no litter......................................................................................................................152
Tabela 6.31 – Resultados do teste de Mann Whitney para as concentrações de polifenóis, nas frações folhas e galhos.....................................................................156
xiv
LISTA DE FIGURAS
Figura 4.1 – Localização dos pontos de coleta em relação ao estado de Minas Gerais.........................................................................................................................12
Figura 4.2 – Mapa com delimitação da área da micro-bacia Vv, em Antônio Dias, MG.......................................................................................................13
Figura 4.3 – Mapa com delimitação da área da micro-bacia Mi, em Belo Oriente, MG..............................................................................................................................14
Figura 4.4 - Imagem de satélite da micro-bacia Vv com delimitação da área............................................................................................................................15
Figura 4.5 - Imagem de satélite da micro-bacia Mi com delimitação da área............................................................................................................................15
Figura 4.6 – Figura 4.6 – Imagem mostrando o aspecto geral da micro-bacia Vv: (A) Imagem das plantações de Eucalyptus, no entorno da micro-bacia. (B) Montante do vertedouro (C) Vertedouro triangular. (D) Medidor automático de vazão (Thalemedes).............................................................................................................17 Figura 4.7 – Figura 4.7 – Imagem mostrando o aspecto geral da micro-bacia Mi: (A) Imagem a montante do vertedouro. (B). Vertedouro triangular. (C) Medidor automático de vazão (Thalemedes)...........................................................................19
Figura 4.8 – Imagem mostrando o aspecto da micro-bacia Mi em agosto de 2007: (A) Leito do curso d’ água. (B) Vertedouro.......................................................................21
Figura 4.9 - Valores anuais de precipitação (mm) desde 1990 até 2007, na micro-bacia Vv......................................................................................................................22
Figura 4.10 - Valores anuais de precipitação (mm) desde 1990 até 2007, na micro-bacia Mi......................................................................................................................22
Figura 4.11 - Valores mensais de precipitação (mm) e vazão (L.s-1) para a micro-bacia Vv, no período de novembro de 2006 a dezembro de 2007............................................................................................................................24
Figura 4.12 - Valores mensais de precipitação (mm) para a micro-bacia Mi, no período de novembro de 2006 a dezembro de 2007.................................................25
Figura 4.13 - Imagem das plantações florestais na micro-bacia Vv (A) e Mi (B), em novembro de 2007......................................................................................................26
Figura 5.1 – Imagens das medições in situ das variáveis ambientais básicas através de sondas de qualidade de água ligadas a um leitor de dados HACH HQ 40d............................................................................................................30
Figura 5.2 – Imagem da coleta da de água no vertedouro.........................................32
xv
Figura 5.3 – Imagens da coleta e preservação das amostras de Batrachospermum delicatulum em solução de FAA, no mês de outubro 2007............................................................................................................................38
Figura 5.4 – Imagens da proliferação de Batrachospermum delicatulum na micro-bacia Vv, em julho de 2007........................................................................................39
Figura 5.5 – Imagens de pêlos nas amostras de Batrachospermum delicatulum observada no aumento de 100 vezes, na micro-bacia Vv, para os meses de: agosto (A) e setembro (B) de 2007........................................................................................41
Figura 5.6 – Imagem do método utilizado para medição de pêlos em Batrachospermum delicatulum, com aumento de 100 vezes, na micro-bacia Vv...............................................................................................................................41
Figura 5.7 – Imagens das frações: (A) folhas e (B) e galhos identificadas e armazenadas em sacos de filó para o experimento de decomposição......................46
Figura 5.8 - Imagens das frações do litter em sacos de filó: (A) após incubação na margem do curso d’ água; (B) Último período de incubação (90 dias) das frações.................................................................................................................46
Figura 5.9 – Fluxograma com o resumo dos testes estatísticos aplicados nos dados obtidos com a pesquisa..............................................................................................49
Figura 6.1 – Comportamento da temperatura na coluna d’ água nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008............................................................................................................................55
Figura 6.2 - Distribuição e freqüências dos valores de temperatura da água no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)......................................................................................................58
Figura 6.3 - Comportamento dos valores de potencial redox nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008............................................................................................................................61
Figura 6.4 - Distribuição e freqüência dos valores de potencial redox no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)..............................................................................................................................63
Figura 6.5 - Comportamento do oxigênio dissolvido nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008..........................................................66
Figura 6.6 – Distribuição e freqüências dos valores de oxigênio dissolvido no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)..........................................................................................................................68
Figura 6.7 - Comportamento do pH nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008............................................................................71
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Figura 6.8 - Distribuição das freqüências dos valores de pH no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)........................73
Figura 6.9 - Comportamento da condutividade elétrica nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008..........................................................75
Figura 6.10 - Distribuição e freqüências dos valores de condutividade elétrica no período de realização da pesquisa, na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)...............................................................................................................................77
Figura 6.11 - Comportamento dos sólidos totais dissolvidos na coluna d’ água das micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008..................79
Figura 6.12 - Distribuição e freqüências dos valores de sólidos totais dissolvidos no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)........................................................................................81
Figura 6.13 - Comportamento da salinidade na coluna d’ água das micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008................................................83
Figura 6.14 - Distribuição das freqüências dos valores de salinidade no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)...............................................................................................................................85
Figura 6.15 - Comportamento da turbidez nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008............................................................................89
Figura 6.16 - Distribuição e freqüências dos valores de turbidez no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)..........................................................................................................................90
Figura 6.17 - Comportamento dos sólidos suspensos na água das micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008................................................93
Figura 6.18 - Distribuição e freqüências dos valores de sólidos suspensos no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)..........................................................................................................................95
Figura 6.19 - Concentrações de PO4-3-P observadas na coluna d’ água das micro-
bacias no período de estudo......................................................................................96
Figura 6.20 - Comportamento do P-orgânico dissolvido (POD) nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008.................99
Figura 6.21 - Distribuição e freqüências dos valores P-orgânico dissolvido (POD) no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)........................................................................................................................102
Figura 6.22 - Comportamento do P-Orgânico Particulado (POP) para as micro-bacias Vv e Mi durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.........................104
xvii
Figura 6.23 - Distribuição e freqüências dos valores P-orgânico particulado (POP) durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)....................................................................................................106
Figura 6.24 - Comportamento dos valores de P-Total para as micro-bacias Vv e Mi durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.......................................108
Figura 6.25 - Distribuição e freqüências dos valores fósforo total (P-Total) durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)........................................................................................................................110
Figura6.26 – Distribuição das concentrações de potássio nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.......................................116
Figura 6.27– Distribuição das concentrações de cálcio nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008 ......................................118
Figura 6.28 – Distribuição das concentrações de magnésio nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.......................................119
Figura6.29 – Distribuição das concentrações de zinco (A) e cobre (B) nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008..................121
Figura6.30 – Distribuição das concentrações de ferro (A) e manganês (B) nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008..................122
Figura 6.31 – Porcentagens das diferentes formas de P analisadas na micro-bacia Vv no período de novembro de 2006 a dezembro de 2007.....................................125
Figura 6.32 – Porcentagens das diferentes formas de P analisadas na micro-bacia Mi no período de novembro de 2006 a dezembro de 2007..........................................127
Figura 6.33 - Comportamento da variável clorofila ativa a nas micro-bacias Vv e Mi durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.......................................130
Figura 6.34 - Distribuição das freqüências dos valores de clorofila ativa a durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B)........................................................................................................................131
Figura 6.35. – Imagens de pêlos em Bactrachospermum delicatulum nos meses de julho (A) e setembro (B) de 2007, verificado com aumento de 100 vezes...............134
Figura 6.36 - Relação entre concentração de POT e comprimentos de pêlos em Batrachospermum delicatulum. ...............................................................................136
Figura 6.37 - Relação entre concentração de PT e comprimentos de pêlos em Batrachospermum delicatulum.................................................................................138
Figura 6.38 - Relação entre datas de amostragens e comprimentos de pêlos em Batrachospermum delicatulum.................................................................................138
xviii
Figura 6.39 – Evolução do decaimento da perda de massa para a fração folhas de espécie nativa e Eucalyptus. A) Taxa de decaimento da massa durante os tempos de incubação. B) Taxa de aceleração de perda de massa durante os tempos de incubação.................................................................................................................143
Figura 6.40 – Evolução do decaimento da perda de massa para a fração folhas de espécie nativa e Eucalyptus. A) Taxa de decaimento da massa durante os tempos de incubação. B) Taxa de aceleração de perda de massa durante os tempos de incubação.................................................................................................................145
Figura 6.41 – Concentrações médias registradas nas frações folhas durante a realização da pesquisa para os nutrientes: (A) fósforo, (B) potássio, (C) cálcio, (D) magnésio, (E) enxofre, (F) cobre, (G) zinco, (H) ferro (I) manganês e (J) boro......................................................................................146 e 147
Figura 6.42 – Concentrações médias registradas nas frações galhos durante a realização da pesquisa para os nutrientes: (A) fósforo, (B) potássio, (C) cálcio, (D) magnésio, (E) cobre,(F) enxofre, (G) ferro, (H) manganês (I) zinco e (J) boro...............................................................................................150 e 151
Figura 6.43 – Concentrações de polifenóis para as frações folhas durante o período de realização do experimento..................................................................................154
Figura 6.44 – Concentrações de polifenóis para as frações galhos durante o período de realização do experimento..................................................................................155
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SUMÁRIO
1- INTRODUÇÃO.....................................................................................................................1
2 – OBJETIVOS .......................................................................................................................5
2.1 - Objetivo Geral..................................................................................................5
2.2 - Objetivos Específicos ......................................................................................5
2.3 Hipóteses...........................................................................................................6
3 - BASES CIENTÍFICAS .......................................................................................................8
4 - ÁREA DE ESTUDO .........................................................................................................12
4.1 - Localização dos Pontos.................................................................................12
4.2 - Descrição dos Locais de Coleta ....................................................................16
4.2.1 - Micro-bacia Vai e Volta (Vv)....................................................................16
4.2.2 - Micro-bacia Milagres (Mi)........................................................................18
4.3 - Precipitação e Vazão.....................................................................................21
4.4 - Descrição climática da região........................................................................25
4.5 - Atividades de Manejo ....................................................................................26
5 - MATERIAIS E MÉTODOS..............................................................................................27
5.1 - Distribuições Temporal e Espacial da Amostragem ......................................27
5.2 - Metodologia da Análise da Água ...................................................................29
5.2.1 - Variáveis Analisadas...............................................................................29
5.2.2 - Variáveis Medidas in Situ........................................................................30
5.2.3 - Variáveis Medidas in Vitro.......................................................................30
5.2.4 - Análise das Variáveis Biológicas ............................................................35
5.3 - Metodologia da Análise do Perifíton ..............................................................37
5.3.1 - Procedimentos de Coleta........................................................................37
5.3.2 - Variáveis Analisadas...............................................................................39
5.3.3 - Análise de Pêlos Algais em Batrachospermum delicatulum ...................40
5.3.4 - Análise Química do Perifíton...................................................................42
5.4 - Metodologia da Análise do Litter ...................................................................44
5.4.1 - Procedimentos de Coleta........................................................................44
5.4.2 - Montagem do Experimento de Decomposição do Litter..........................45
5.4.3 - Determinação de Polifenóis ....................................................................47
xx
5.5 - Metodologia da Análise Estatística................................................................49
5.5.1 - Estatística Descritiva...............................................................................50
5.5.2 - Normalidade dos Dados..........................................................................50
5.5.3 - Variação Espacial ...................................................................................50
5.6.4 - Correlação dos Dados ............................................................................51 6 - RESULTADOS E DISCUSSÃO.....................................................................................52
6.1 - Água ..............................................................................................................52
6.1.1 - Variáveis Analisadas In situ ....................................................................52
6.1.2 - Composição Química da Coluna d’ Água. ..............................................86
6.2 - PERIFÍTON .................................................................................................133
6.2.1- Comprimento de Pêlos em Batrachospermum delicatulum. ..................133
6.2.2 - Composição Química do Perifíton.........................................................139
6.3 - LITTER ........................................................................................................142
6.3.1 - Perda de Massa....................................................................................142
6.3.2 – Composição Química do Litter .............................................................146
6.3.3 Polifenóis.................................................................................................153 7 - CONCLUSÃO .................................................................................................................157
7.1 - Água ............................................................................................................157
7.1.1- Variáveis físicas e químicas amostradas in situ. ....................................157
7.1.2 - Variáveis físicas e químicas amostradas in vitro...................................158
7.1.3 - Variável Biológica..................................................................................160
7.2 - Perifíton .......................................................................................................161
7.3 – Litter............................................................................................................162
7.3.1 – Perda de Massa ...................................................................................162
7.3.2 – Composição Química do Litter .............................................................162
7.3.3 – Polifenóis..............................................................................................162 8. SUGESTÕES E RECOMENDAÇÕES.........................................................................163
REFERÊNCIAS....................................................................................................................165
1- INTRODUÇÃO
Os plantios de Eucalyptus sempre despertaram discussões sobre possíveis
usos de água em excesso à precipitação em bacias plantadas com este gênero
arbóreo exótico. Em adição, mais recentemente também se levantam dúvidas acerca
dos seus presumíveis efeitos sobre suprimentos de água doce prontamente
disponível, que atende parte das demandas de populações humanas a jusante dos
plantios, especialmente em países em desenvolvimento (TUNDISI, 2003; BARBOSA
et al., 2004; CÂMARA, 2004).
Tais preocupações se apóiam em estudos sugerindo que grandes modificações
na paisagem (e.g. transformação de áreas naturais em plantios florestais) são
particularmente importantes para a integridade biótica e saúde ecológica de rios de
menor ordem, mais suscetíveis à degradação devido a sua maior dependência em
relação aos ecossistemas terrestres adjacentes. Para investigar cientificamente
impactos de Eucalyptus sobre rios de 1ª, 2ª e 3ª ordens, micro-bacias (< 400 ha)
constituem-se em unidades adequadas, pois, funcionam como um sistema natural
aberto, onde se pode isolar efeitos das atividades humanas na bacia e a influencia
das mesmas sobre a qualidade e quantidade de água (DELONG & BRUSVEN, 1993;
RANZINI & LIMA, 2002; ALLAN, 2004).
Entretanto, avaliar os diferentes efeitos dos usos do solo de forma contínua
nem sempre é possível, devido à natureza aleatória das perturbações. A poluição
gerada por extensos usos do solo em uma bacia hidrográfica é caracterizada como
difusa. Ao mesmo tempo em que não sabemos a natureza dos poluentes, sua
concentração e carga, desconhecemos quando e como se dá sua entrada no
ambiente aquático. É mais provável que, uma vez no ecossistema fluvial, a poluição
atravesse uma seção reta qualquer em forma de “pulsos” gerados por eventos
2
estocásticos de escoamento superficial. Isto é particularmente verdadeiro para o
fósforo, que não possui fase gasosa em seu ciclo e é praticamente imóvel no solo,
sendo, em sua maior parte, deslocado com partículas e matéria orgânica detrital do
solo ou diluído como fósforo reativo filtrável - PRF (H2PO4-, HPO4
2- e/ou PO43-) em
função do pH da água de escoamento, (MACDONALD e CARMICHAEL, 1996;
SWANSON et al., 2000; TUNDISI e TUNDISI, 2008).
O biomonitoramento é uma técnica para se avaliar a condição ambiental de rios
sujeitos a poluição por fósforo oriundo de fontes difusas de poluição (WHITTON e
KELLY, 1995). Algumas comunidades aquáticas, tais como o perifíton (algas
aderidas a substratos submersos), respondem morfologicamente e/ou
fisiologicamente quando da alteração nas concentrações e formas de P na água,
especialmente a relação P- Orgânico/PRF. É sabido que sob condições de limitação
por PRF, certos gêneros de algas vermelhas (Rhodophyta), algas verdes
(Chlorophyta) e e Cianobactérias (Cyanophyta) produzem “pêlos” para produção de
enzimas do grupo das fosfatases alcalinas, que hidrolisam o P-Orgânico em PRF, o
qual, por sua vez, pode ser utilizado pelo organismo (WHITTON et al., 1998;
WHITTON et al., 2000; ELWOOD et. al., 2002). Apesar de seu potencial como
biomonitores, estudos sobre cargas de fósforo em águas superficiais com o uso de
algasperifíticas são relativamente recentes e poucos (BARBOSA et al., 2004).
O Estado de Minas Gerais, mais especificamente o trecho médio da bacia do
rio Doce, fornece uma oportunidade para avaliação do ciclo do P em ambientes
lóticos de menor ordem drenando plantios florestais, ao mesmo tempo em que
permite avaliar o uso de algas como biomonitoras de fósforo na água. De acordo
com Carvalho et al. (2005), Minas Gerais é o estado brasileiro com a maior área
plantada com Eucalyptus (1x106 hectares reflorestados), ou 1,7% da área estadual.
3
No entanto, a produção florestal é destacada na porção mineira da bacia do rio Doce
(7 172 400 ha), com cerca de 230 000 ha plantados com Eucalyptus (3,2% da área
da bacia em Minas Gerais), sendo que, dos dez municípios com maiores
porcentagens de área ocupada com Eucalyptus em Minas, nove estão situados
nesta bacia.
As áreas cultivadas por Eucalyptus na bacia do rio Doce merecem ser
estudadas quanto a seu impacto sobre recursos hídricos pela pouca a pouca
compreensão de como a degradação de ecossistemas aquáticos de menor ordem
por fósforo se processa. Além disso, a maioria dos estudos comparativos entre rios
de menor ordem drenando plantios florestais e outros usos dos solos (e.g.
agricultura e pecuária) tem problemas na comparação dos resultados. Geralmente,
os plantios florestais estão em solos de montanhas (quimicamente mais pobres e em
relevo acidentado), enquanto agricultura e pecuária são praticadas em áreas planas,
com solos mais ricos. Isso já acarreta, mesmo sob condições naturais, uma
diferença intrínseca na composição química da água de rios drenando montanhas e
planícies (ALLAN, 1995). Já no médio rio Doce, mais de 90% do relevo é
montanhoso a fortemente ondulado, fazendo com as atividades florestais e
pecuárias sejam praticadas em condições muito semelhantes de relevo e riqueza
química dos solos, diminuindo o efeito de diferenças na riqueza química natural dos
solos.
Há também fluxos importantes de nutrientes entre ecossistemas terrestres e
ecossistemas aquáticos. O melhor exemplo é a contribuição de matéria orgânica
alóctone. A decomposição de litter (folhas e galhos finos) de floresta nativa e de
Eucalyptus na água foi demonstrada como tendo diferentes taxas de decaimento na
água, de massa depositada (kg ha-1 ano-1) e de seu valor nutricional para os ciclos
4
biológicos em lagos da região do médio rio Doce (SABARÁ, 1994; SABARA et. al.,
2007).
Pelo acima exposto, esta pesquisa propõe avaliar a variação nas concentrações,
formas e exportação de fósforo em dois rios de menor ordem que drenam micro-
bacias utilizadas para plantio de Eucalyptus grandis, localizadas no médio rio Doce e
o papel da contribuição alóctone para as concentrações de P. Complementarmente,
são estudadas a correlação entre variações morfológicas em Batrachospermum
delicatulum (Batrachospermales, Rodophyta) e as concentrações das formas de
fósforo na água.
5
2 – OBJETIVOS
2.1 - Objetivo Geral
• Avaliar o comportamento espacial e temporal das formas inorgânica e
orgânicas (particulada e dissolvida) de P na água de dois rios de menor ordem
drenando micro-bacias plantadas com Eucalyptus grandis, e o uso da alga perifítica
Batrachospermum delicatulum , (Batrchospermales, Rhodophyta), como biomonitora
das concentrações de P.
2.2 - Objetivos Específicos
• Avaliar os impactos das atividades silviculturais na qualidade e quantidade
dos recursos hídricos superficiais de duas micro-bacias, usando a variação
nas formas e concentrações de fósforo como indicadores de
sustentabilidade;
• Avaliar a possibilidade do uso de características morfológicas de
Batrachospermum delicatulum, no monitoramento das variações temporais
nas concentrações e formas de P na água;
• Comparar os resultados da análise do perifíton, com os dados encontrados
na análise da química da água;
• Analisar as diferenças nas fontes alóctones de fósforo nas micro-bacias
através da análise do material alóctone de árvores nativas e de Eucalyptus;
• Determinar a descarga de nutrientes, especialmente o P, pelas micro-bacias.
6
2.3 Hipóteses
• H01 = As médias e/ou medianas das variáveis básicas da água (temperatura,
potencial redox, oxigênio dissolvido, oxigênio saturado, pH, condutividade,
sólidos totais dissolvidos e salinidade) não foram significativamente
diferentes entre as micro-bacias.
• HA1 = As médias ou medianas das variáveis básicas (temperatura, potencial
redox, oxigênio dissolvido, oxigênio saturado, pH, condutividade, sólidos
totais dissolvidos e salinidade) foram significativamente diferentes entre as
micro-bacias.
• H02 = As médias ou medianas das variáveis analisadas in vitro (turbidez,
sólidos suspensos, fósforo reativo filtrável (PRF), fósforo orgânico dissolvido
(POD), fósforo orgânico particulado (POP), fósforo total (PT), clorofila, bases
e metais) não foram significativamente diferentes entre as micro-bacias.
• HA2 = As médias ou medianas das variáveis analisadas in vitro (turbidez,
sólidos suspensos, fósforo reativo filtrável (PRF), fósforo orgânico dissolvido
(POD), fósforo orgânico particulado (POP), fósforo total (PT), clorofila, bases
e metais) foram significativamente diferentes entre as micro-bacias.
• H03 = Não houve correlação significativa entre o comprimento médio de pêlos
em Batrachospermum delicatulum e as concentrações de fósforo (P-Total e
P-Orgânico Total);
• HA3 = Houve correlação significativa entre o comprimento médio de pêlos em
Batrachospermum delicatulum e as concentrações de fósforo (P-Total e P-
orgânico Total);
7
• H04 = As frações folhas e galhos do litter de mata nativa perderam massa nas
mesmas taxas que as frações de Eucalyptus, durante o período de
incubação.
• HA4= As frações folhas e galhos do litter de mata nativa não perderam massa
nas mesmas taxas que as frações de Eucalyptus, durante o período de
incubação.
• H05 = As frações folhas e galhos do litter de mata nativa perderam nutrientes
(fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, zinco, ferro, manganês e
boro) nas mesmas taxas que as frações de Eucalyptus, durante o período de
incubação.
• HA5 = As frações folhas e galhos do litter de mata nativa não perderam
nutrientes (fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, zinco, ferro,
manganês e boro) nas mesmas taxas que as frações de Eucalyptus, durante
o período de incubação.
• H06 = As frações folhas e galhos do litter de mata nativa perderam polifenóis
nas mesmas taxas que as frações de Eucalyptus, durante o período de
incubação.
• HA6 = As frações folhas e galhos do litter de mata nativa não perderam
polifenóis nas mesmas taxas que as frações de Eucalyptus, durante o
período de incubação.
8
3 - BASES CIENTÍFICAS
O fósforo é um elemento essencial para os sistemas biológicos devido à sua
participação no metabolismo dos seres vivos, tais como: armazenamento de energia
(formando uma fração essencial da molécula de ATP) e estruturação da membrana
celular (através dos fosfolipídios). Toda forma de P presente em águas naturais,
quer na forma iônica, quer na forma complexada encontra-se sob a forma de fosfato.
Em águas continentais é considerado como o principal fator limitante da
produtividade primária e seu ciclo, ao contrário de outros elementos, é praticamente
todo terrestre (ESTEVES,1998; TUNDISI e TUNDISI, 2008).
As fontes de fósforo para a água superficial podem ser artificiais (esgotos
domésticos e industriais não tratados) e naturais: material particulado presente na
atmosfera (muito pouco), fosfato resultante da decomposição de matéria orgânica
autóctone e alóctone, além de fosfato proveniente das rochas da bacia de
drenagem. No entanto, nos ecossistemas aquáticos tropicais, devido à pobreza
desse elemento nos solos das bacias, o aporte devido ao desgaste natural
(intemperismo) de rochas e solos é desprezível (ESTEVES, 1998; TUNDISI e
TUNDISI, 2008). Segundo Sabará et al. (2007), a principal fonte de P para lagos no
médio rio Doce é o material alóctone depositado no solo das bacias e posteriormente
carreado pelas enxurradas durante eventos de precipitações intensas. Em áreas de
reflorestamento com a monocultura de Eucalyptus, o aumento da concentração de
fósforo nos ecossistemas aquáticos que drenam os plantios pode ocorrer pela
entrada de fertilizantes e erosão do solo (LIMA, 1996).
Dentre os efeitos do enriquecimento de ecossistemas aquáticos continentais
pelo fósforo, a eutrofização (aumento exponencial na população de algas, bactérias
9
heterotróficas, musgos e macrófitas aquáticas) está entre os maiores problemas
para a conservação de água doce em todo o mundo (TUNDISI e TUNDISI, 2008).
O fósforo pode ser encontrado na coluna d’água sob diferentes formas e muitas
vezes em concentrações na ordem de partes por bilhão (ppb), de difícil
determinação. Existem várias nomenclaturas para as formas de fósforo na água,
dentre elas encontram-se: o fósforo total (P-Total), o fósforo reativo filtrável (PRF) ou
ortofosfato (PO4-3), o fósforo orgânico total (POT), o fósforo orgânico dissolvido
(POD) e o fósforo orgânico particulado (POP). Do ponto de vista limnológico, todas
as frações de fosfato são importantes, no entanto o PO4-3 assume maior relevância
por ser a única forma assimilada pelas plantas e algas aquáticas. Na água, o íon
fosfato (orto-fosfato) pode estar sob diferentes espécies iônicas em função do pH do
meio, no entanto, em águas continentais como a faixa de pH mais freqüente situa-se
entre 5 a 8, as espécies iônicas predominantes são H2PO4- e HPO4
-2. (ESTEVES,
1998).
Segundo Tundisi e Tundisi (2008), grande parte do fosfato que entra nos
ecossistemas aquáticos pode ser imobilizado no sedimento, podendo em alguns
casos não retornar mais ao metabolismo límnico. Dentre os fatores físicos, químicos
e físico-químicos que interferem na precipitação de fosfato no ambiente aquático
esta as concentrações dos íons ferro e alumínio, os compostos orgânicos e
carbonatos, o pH e as condições de oxi-redução.
Uma revisão feita por Whitton et. al. (2004), sugere que a maioria, senão todos
os organismos fotossintetizantes podem utilizar o fósforo reativo filtrável (PRF ou
PO43-) em seu ambiente, seja dissolvido na solução do solo ou nas águas
superficiais. Quando a concentração de PRF está abaixo dos valores críticos, que
torna o ambiente limitado nesse nutriente, uma estratégia evolutiva para superar
10
essa limitação é o uso de P-Orgânico Dissolvido (POD) (e.g. ATP, ADN, proteínas)
presente no ambiente como produto de degradação da matéria orgânica. A hidrólise
do POD é feita preferencialmente por enzimas pertencentes ao grupo das fosfatases
alcalinas (fosfomonoesterases), geralmente localizadas na face externa das células
desses organismos.
De acordo com Gibson (1987) citado por Sabará (1999), estudos realizados em
rios de países temperados mostraram que condições de carência de PO43- induzem
modificações na morfologia e fisiologia de algas perifíticas das classes Cyanophyta,
Chlorophyta e Rodophyta. Tais modificações — presença de um grande número de
“pêlos” em comprimento significativo e diminuição na concentração de P-Total —
servem para que se monitore a condição nutricional das águas que são submetidas
a fontes difusas e intermitentes de poluição.
Segundo Wetzel (1981) citado por Pompêo & Moschini - Carlos (2003), o termo
perifíton designa complexa comunidade microbiológica (algas, bactérias, fungos,
animais, detritos orgânicos e inorgânicos) que vive aderida a um substrato
submerso, recebendo luz e com disponibilidade de nutrientes.
Esteves (1998) descreve vários termos para discriminar as algas perifíticas de
acordo com os substratos: algas epipélicas (flora que se desenvolve nos
sedimentos), algas epilíticas (que vivem sobre as superfícies de rochas ou pedras),
algas epífitas (que crescem sobre a superfície de macrófitas aquáticas), algas
epizóicas (que se desenvolvem sobre superfícies animais), algas epipsâmicas
(organismos bastante específicos que vivem sobre a areia).
As algas perifíticas são biomonitoras da qualidade da água e de seu estado
trófico, devido à capacidade de acumular grandes quantidades de nutrientes e
11
poluentes como inseticidas, herbicidas e fungicidas, metais pesados, além de
materiais orgânicos (WHITTON et al., 2004).
Segundo Kelly e Whitton (1994), o uso de algas para o monitoramento de
ecossistemas aquáticos apresenta as seguintes vantagens:
• Representam freqüentemente um importante componente do
ecossistema;
• Refletem mais precisamente a composição em nutrientes da água;
• Estão presentes antes e depois das perturbações;
• São importantes componentes dos ecossistemas aquáticos e mesmo a
base alimentar de muitos deles.
A Bratrachospermum delicatulum Skuja, Necchi e Entwisle (Batrachospermales,
Rhodophyta) é um gênero freqüentemente utilizado para monitoramento de pulsos
de fósforo na água através da análise microscópica do comprimento e número de
pêlos (WHITTON e KELLY, 1995).
Pêlos algais são filamentos multicelulares acrolofilados que diferem de células
vegetativas típicas, sendo cada célula mais longa e fina que as células clorofiladas
do organismo (WHITTON et al., 2004).
Bertuga-Cerqueira (2000) citado por Peres (2002), relata que as rodofíceas
apresentam poucos gêneros que vivem em água doce, no entanto, são excelentes
indicadoras ambientais, aparecendo em ambientes tipicamente não poluídos ou
levemente poluídos.
Figura 4.1 – Localização dos pontos de coleta em relação ao estado de Minas Gerais.
As duas micro-bacias estão a uma distância aproximada de 65 quilômetros
uma da outra e encontram-se localizadas entre outras bacias florestais (Figura 4.2 e
Figura 4.3). Nas Figuras 4.4 e 4.5 são apresentadas sobre cenas orbitais as
respectivas delimitações das micro-bacias.
Os ambientes estudados são duas micro-bacias de domínio da CENIBRA S/A,
dotadas de vertedouros triangulares (90°) e medidores automáticos de vazão,
utilizadas para plantios de Eucalyptus grandis, nos municípios mineiros de Antônio
Dias e de Belo Oriente (Figura 4.1). Os vertedouros foram implantados em 2003 por
meio de uma parceria entre a CENIBRA e a Universidade Federal de Viçosa – UFV,
Departamento de Engenharia Agrícola, com o objetivo de monitorar a quantidade de
água produzida nessas áreas.
4.1 - Localização dos Pontos
4 - ÁREA DE ESTUDO
12
13
Vertedouro
Figura 4.2 – Mapa com delimitação da área da micro-bacia Vv, Antônio Dias, MG. Fonte: CENIBRA.
14
Vertedouro
Figura 4.3 - Mapa com delimitação da área da micro-bacia Milagres, Belo Oriente, MG.
1:30000
Fonte: CENIBRA.
15
Figura 4.4 – Imagem de satélite da micro-bacia Vv com delimitação da área. Fonte: NASA (2008).
Figura 4.5 – Imagem de satélite da micro-bacia Milagres com delimitação da área. Fonte: NASA (2008).
16
4.2 - Descrição dos Locais de Coleta
4.2.1 - Micro-bacia Vai e Volta (Vv)
O primeiro ponto de coleta, denominado micro-bacia Vai e Volta (Vv), está
localizado no município de Antônio Dias, MG e apresenta relevo montanhoso,
segundo EMBRAPA (1979) citado por Cardoso et al. (2006).
Sua área total é de 39,9 hectares, sendo 31,4 ha (78,64%) destinadas ao
plantio de Eucalyptus sp., com um novo plantio a partir de abril de 2003. A área
restante é formada por 6,8 ha de mata ciliar (17,08%) e 1,7 ha de estradas (4,17%).
Numa amostragem piloto nesta micro-bacia foi possível constatar a presença
de vazão, marcas visíveis de assoreamento a montante do vertedouro e também a
presença de macrófitas aquáticas (e.g. Tipha sp.) crescendo na área litorânea. Um
aspecto geral da micro-bacia pode ser observado na Figura 4.6.
17
A) B)
C) D)
Figura 4.6 – Imagem mostrando o aspecto geral da micro-bacia Vv: (A) Imagem das plantações de Eucalyptus, no entorno da micro-bacia. (B) Montante do vertedouro (C) Vertedouro triangular. (D) Medidor automático de vazão.
18
4.2.2 - Micro-bacia Milagres (Mi)
O segundo ponto de coleta, micro-bacia Mi, está localizado no município de
Belo Oriente, MG e possui relevo fortemente ondulado Embrapa (1979) citado por
Cardoso et al. (2006).
Sua área total é de 12 hectares (3,3 vezes menor que Vv), dos quais 9 ha
(75%) correspondem a um novo plantio de Eucalyptus grandis desde 2003; 1,6 ha
(13,33%) são formados de mata ciliar e o restante 1,4 ha (11, 67%) está atribuído à
abertura de estradas.
Proximidade da nascente, presença de vazão, cobertura vegetal intensa e
grande sombreamento são as principais características identificadas nesse
vertedouro, por meio de amostragem inicial.
Um aspecto geral da micro-bacia pode ser observado na Figura 4.7.
19
A) B)
C) Figura 4.7 – Imagem mostrando o aspecto geral da micro-bacia Mi: (A) Imagem a montante do vertedouro. (B). Vertedouro triangular. (C) Medidor automático de vazão.
As principais características físicas das duas micro-bacias são apresentadas
na Tabela 4.1.
A análise comparativa dos dados mostra que Vv possui área e altitude
máxima, aproximadamente três vezes superior a Mi. A declividade média do
talvegue é de 6,38% para Vv, ou seja, a cada 100 metros caminhados na micro-
bacia têm-se uma elevação de 6,38 metros no terreno. Para Mi a declividade média
do talvegue (3,84 %) é quase a metade da registrada em Vv.
20
Tabela 4.1- Principais características físicas das micro-bacias Vv e Mi.
Vv Mi
Área (ha) 39,974 12,0088 Perímetro (m) 3256 1720 Declividade Média da Bacia (%) 46 37,6 Declividade Média do Talvegue (%) 6,48 3,84 Densidade de drenagem (Km/km2) 1,704 1,225 Coeficiente de Compacidade (adm) 1,44 1,39 Fator Forma (adm) 1,99 2,51 Sinuosidade (%) 1,28 1 Altitude Mínima (m) 873 23 Altitude Máxima (m) 1072 332 Delta Altitude (m) 201 95 Latitude Central (°) - 19° 28’ 11” - 19° 17’ 53” Longitude Central (°) - 42° 48’ 52” - 42° 28’ 56”
Fonte: FACCO (2008).
Na micro-bacia Mi, não foi possível à realização de todas as coletas previstas e
nem o desenvolvimento do experimento para medição da taxa de decomposição das
frações litter (agosto/2007), pois a mesma apresentou vazão igual a zero durante os
meses de agosto a dezembro de 2007 (Figura 4.8).
Esse fato, provavelmente se deu pela irregularidade na precipitação verificada
na região, pois, 2007 foi um ano atípico se comparado aos anos anteriores.
21
A) B) Figura 4.8 – Imagem mostrando o aspecto da micro-bacia Mi em agosto de 2007: (A) Leito do curso d’ água. (B) Vertedouro.
4.3 - Precipitação e Vazão
Os valores de precipitação e vazão foram coletados pela CENIBRA, através de
estações pluviométricas distribuídas dentro das áreas cultivadas com Eucalyptus e
por meio de equipamento de medição automática da altura da lâmina d’ água,
instalado próximo as estações limnéticas, respectivamente. Na micro-bacia Vv os
dados de precipitação foram coletados na estação pluviométrica instalada no Cocais
dos Arrudas (Antônio Dias) e para Mi, na estação instalada próxima a fábrica da
CENIBRA, em Belo Oriente.
Na região do médio rio Doce foi registrada no ano de 2007 uma diminuição
significativa da precipitação, quando comparado com a média dos últimos dezessete
anos, como pode ser constatado nas Figuras 4.9 e 4.10, que mostra os dados de
precipitação desde 1990 até 2007, para Vv e Mi, respectivamente. A precipitação
22
média anual na bacia Vv, entre 1990 e 2007, foi de 1268 mm ± 209 mm. Em Mi,
essa média foi igual a 1209 mm ± 323 mm.
972
1389
1606
1111
1052
1285
1556
1292
1492
945
1444
1545
1386
908
1222 122712091187
800850900950
10001050110011501200125013001350140014501500155016001650
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Pre
cipi
taçã
o (m
m)
Figura 4.9 - Valores anuais de precipitação (mm) desde 1990 até 2007, na micro-bacia Vv. A linha preta representa a média anual de precipitação na bacia.
817,0
1599,0
1690,0
880,0
1422,0
1474,0
1200,0
1507,0
853,0
910,5
1108,2
1355,6
906,5
1485,6
1597,1
1440,9
823,3
800850900950
1000105011001150120012501300135014001450150015501600165017001750
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Pre
cipi
taçã
o (m
m)
Figura 4.10 - Valores anuais de precipitação (mm) desde 1990 até 2007, na micro-bacia Mi. A linha preta representa a média anual de precipitação na bacia.
23
Analisando a série histórica de precipitação nota-se que na micro-bacia Vv
foram registrados 908 mm de chuva no ano de 2007, 478 mm a menos que no ano
de 2006 (1386 mm). Em Mi, tivemos um total anual de precipitação de 823 mm em
2007, o que corresponde a 618 mm a menos que no ano anterior (1441 mm).
A análise dos gráficos sugere também, uma tendência de precipitações
elevadas ao longo de três anos consecutivos (2004, 2005 e 2006), seguidos de um
ano extremamente seco (2007), para o médio rio Doce. Este fenômeno pode
explicar, em parte, o período intermitente observado em Mi de agosto a dezembro de
2007.
A Figura 4.11 mostra a precipitação mensal e a distribuição das chuvas,
juntamente com os dados de vazão, registrados na micro-bacia Vv durante o período
de realização da pesquisa.
A precipitação máxima registrada durante toda pesquisa em Vv foi de 420 mm
(dezembro/2006) e a mínima de 3 mm (durante o período de registro) (agosto/2007).
Para a vazão, o valor máximo foi de 7,0 L.s-1 (dezembro/2006) e o mínimo 1,9 L.s-1
(setembro/2007). Nos meses de outubro e novembro não foram registrados dados
de vazão para este ponto, porque o medidor de vazão estava com defeito.
24
420
222
125
47
96
6 10 5 3 1031
100
254299
3,7
7, 0
5,66,9
6,0
4,84,4
4,1 3, 83,6
3,3
1,9
050
100150200250300350400450
Nov
.200
6
Dez
.200
6
Jan.
2007
Fev.
2007
Mar
.200
7
Abr
i.200
7
Mai
.200
7
Jun.
2007
Jul.2
007
Ago
.200
7
Set.2
007
Out
.200
7
Nov
.200
7
Dez
.200
7
Pre
cipita
ção
(mm
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Vaz
ão (
L/se
g.)
Figura 4.11 – Precipitação média mensal (mm) e vazão média mensal (L.s-1) para a micro-bacia Vv, no período de novembro de 2006 a dezembro de 2007.
Para a micro-bacia Mi, há dados de vazão apenas para os meses de novembro
de 2006 a janeiro de 2007, devido a problemas no equipamento de medição
automática de vazão e também pelo fato da micro-bacia ter parado de verter de
agosto a dezembro de 2007.
Na Figura 4.12 são apresentados os valores de precipitações mensais obtidos
em Mi, juntamente com os dados de vazão para novembro e dezembro de 2006 e
janeiro de 2007.
A precipitação máxima registrada em Mi foi de 420 mm em dezembro de 2006
e a mínima, nula, em julho de 2007. De maio a outubro, observam-se precipitações
próximas de zero, sendo um aumento verificado em novembro e dezembro do
mesmo ano.
25
378
420
185
112
5132
5 4 0 3 13 4
255
159
0
4
5
050
100150200250300350400450
Nov
.200
6
Dez
.200
6
Jan.
2007
Fev.
2007
Mar
.200
7
Abr
i.200
7
Mai
.200
7
Jun.
2007
Jul.2
007
Ago.
2007
Set
.200
7
Out
.200
7
Nov.
2007
Dez
.200
7
Prec
ipita
ção
(mm
)
0
1
2
3
4
5
6
Vaz
ão (L
/seg
.)
Figura 4.12 - Valores mensais de precipitação (mm) para a micro-bacia Mi, no período de novembro de 2006 a dezembro de 2007.
4.4 - Descrição climática da região
Segundo a classificação de Köppen Geiger, identificam-se basicamente três
tipos climáticos na bacia do rio doce (ANA, 2008):
• O clima tropical de altitude com chuvas de verão e verões frescos, presente
nas vertentes das serras da Mantiqueira e do Espinhaço e nas nascentes do
rio Doce;
• O clima tropical de altitude com chuvas de verão e verões quentes, presentes
nas nascentes de seus afluentes; e
• O clima quente com chuvas de verão, presentes nos trechos médio e baixo do
rio Doce e de seus afluentes (nos locais dos experimentos).
26
4.5 - Atividades de Manejo
Segundo informações da CENIBRA, a única atividade de manejo aplicada nas
duas micro-bacias durante o período de realização da pesquisa foi capina química,
sendo realizada nos meses de maio e outubro de 2007 para Mi e Vv,
respectivamente (Figura 4.13).
A) B) Figura 4.13 - Imagem das plantações florestais na micro-bacia Vv (A) e Mi (B), em novembro de 2007.
27
5 - MATERIAIS E MÉTODOS
5.1 - Distribuições Temporal e Espacial da Amostragem
A pesquisa foi realizada entre novembro de 2006 e dezembro de 2007, com
uma amostragem extra realizada em maio de 2008, na micro-bacia Mi, para
conclusão da pesquisa, uma vez que este ponto apresentou vazão zero, a partir de
agosto de 2007, devido à precipitação abaixo da média anual.
Buscou-se manter um intervalo de 30 dias entre as coletas, mas devido a
problemas com equipamentos, transporte e estradas isso não foi possível, ficando a
média das amostragens em 25 dias.
Foram realizadas no total 24 coletas, sendo 14 delas na micro-bacia Vv e
apenas 10 na micro-bacia Mi. A distribuição desigual da amostragem se deu pelo
fato da interrupção da vazão, fazendo com que a micro-bacia Mi, que apresenta área
menor e está localizada muito próxima da nascente, secasse durante alguns meses
(Tabela 5.1).
Tabela 5.1 – Datas e totais de coletas realizadas nas duas micro-bacias. As colunas sombreadas correspondem ao período chuvoso. Na última coluna da direita, estão os totais de coletas realizadas para cada ponto de amostragem. Coletas de água estão assinaladas com “X”. Coletas de perifíton (Bratrachospermum delicatulum) para análise microscópica estão assinaladas com “i” e para análise de metais estão assinalados com “(i)”. Coletas de litter (galhos e folhas) estão assinalados com “*”. Os meses utilizados para realização do experimento de análise da decomposição do litter estão marcados com “z”. Pontos visitados que se apresentavam com vazão nula, são marcados com a palavra “seco”.
28
27/11 2006
21/12 2006
22/1 2007
27/2 2007
31/3 2007
23/4 2007
28/5 2007
29/6 2007
8/8 2007
29/8 2007
24/9 2007
31/10 2007
29/11 2007
18/12 2007
19/5 2008 S
Micro-bacia VvX i
X i
X i
X i
X i
X i
X i
X i
X i
X i
(i) *
X i
(i)
X i z
X i z
X i z
14
27/11 2006
21/12 2006
22/1 2007
27/2 2007
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23/4 2007
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29/8 2007
24/9 2007
31/10 2007
29/11 2007
18/12 2007
19/5 2008 S
X i
X i
X i
X i
X i X X X X seco seco seco seco seco X 10
24
14
Total de coletas realizadas na microbacia Mi 10
Total de coletas realizadas:
Micro-bacia Mi
Total de coletas realizadas na microbacia Vv
29
5.2 - Metodologia da Análise da Água
5.2.1 - Variáveis Analisadas.
Na tabela 5.2, são apresentadas as variáveis analisadas durante a realização
da pesquisa e suas respectivas unidades.
Tabela 5.2 - Variáveis físico-químicas analisadas nas amostras de água das micro-bacias.
Variáveis UnidadesTemperatura ºCPotencial Redox mVOxigênio Dissolvido mg/LOxigênio Saturado (%.)pHCondutividade Elétrica µS cm-1
Sólidos Totais Dissolvidos (STD) mg.L-1
Salinidade p/1000Turbidez N.T.UConcentração de Sólidos Suspensos (SS) mg.L-1
Concentração de Clorofila ativa a µg.L-1
Concentração de Fósforo Total (P-Total) mg.L-1
Concentração de Fósforo Reativo Filtrável (PRF) mg.L-1
Concentração de Fósforo Orgânico Dissolvido (POD) mg.L-1
Concentração Fósforo Orgânico Particulado (POP) mg.L-1
Concentração Ca +2 mg.L-1
Concentração Mg +2 mg.L-1
Concentração K +1 mg.L-1
Concentração Fe +3 mg.L-1
Concentração Cu +2 mg.L-1
Concentração Mn+2 mg.L-1
A análise de formas totais dos íons K+, Mg+, Ca+2, Fe+3, Cu+2, Mn+2, Zn+2 foram
realizadas no Laboratório de Solos da CENIBRA, através de uma parceria entre esta
empresa e o Centro Universitário do Leste de Minas Gerais – UNILESTEMG, uma
vez que o laboratório da instituição, Laboratório de Pesquisa Ambiental – LPA, não
30
possui todos os equipamentos necessários para a realização de todas as análises e
não comporta este número de amostras.
5.2.2 - Variáveis Medidas in Situ
As variáveis ambientais básicas: temperatura da água, potencial redox,
oxigênio dissolvido, saturação de oxigênio, pH, condutividade elétrica, salinidade e
sólidos totais dissolvidos (STD), foram medidas mensalmente na coluna d´água das
duas micro-bacias, através de sondas de qualidade de água ligadas a um leitor de
dados HACH HQ 40d (Figura 5.1).
A) B) Figura 5.1 – Imagens das medições in situ das variáveis ambientais através de sondas de qualidade de água ligadas a um leitor de dados HACH HQ 40d.
5.2.3 - Variáveis Medidas in Vitro.
5.2.3.1 - Procedimentos de Coleta
As amostras de água foram coletadas em garrafas de polietileno com volume
variando entre 0,5 e 1,0 litro. Antes de cada coleta, as garrafas eram lavadas em
31
água de torneira, depois em água destilada e então submersas em banho de H2SO4
10% por 24 horas. Após este período as garrafas eram lavadas novamente com
água destilada e antes de cada coleta fazia-se ambiente com água a ser amostrada,
ou seja, lavavam-se os frascos três vezes com a água a ser coletada.
2 amostras de água foram retiradas mensalmente nas micro-bacias, sendo
coletadas aproximadamente no centro do vertedouro, como mostra a Figura 5.2.
Utilizava-se uma das amostras para determinação das concentrações de PO43-
enquanto a outra foi utilizada para a determinação das concentrações das formas
totais de P, Ca, Mg, K, Na, Fe, Cu, Zn e Mn, além dos sólidos suspensos, turbidez e
clorofila ativa a.
Transportavam-se as amostras em caixas térmicas até o laboratório, onde cada
amostra passava-se por pré-filtro Millipore AP-20 de 0.45 µm de porosidade, através
de filtração a vácuo.
Analisavam-se imediatamente as amostras para os nutrientes dissolvidos, ou
então os filtrados eram guardados em refrigerador (± 4 ºC) por 24 horas, para
posterior análise. Para os nutrientes totais, as amostras foram analisadas no máximo
em uma semana.
32
Figura 5.2 – Imagem da coleta da de água no vertedouro.
Para determinação de todas as concentrações utilizou-se espectrofotômetro
MERCK modelo NOVA 60 de feixe único e cubetas de quartzo com 50 mm de passo
ótico, para permitir a determinação de concentrações muito baixas.
5.2.3.2 - Turbidez e Sólidos Suspensos (SS)
Para medição da turbidez e dos sólidos suspensos na água a amostra foi
agitada e uma pequena alíquota foi colocada em cubeta e levada até o
espectrofotômetro. Para a determinação da concentração de turbidez era
selecionado a luz branca no espectro e a leitura era dada na unidade FAU. Como a
unidade mais utilizada para essa variável é NTU (Unidade Nefelométrica de
Turbidez) os valores obtidos foram convertidos para essa unidade.
Para determinação dos sólidos suspensos (SS) na água, o espectrofotômetro
indicava a leitura direta da concentração em mg.L-1 de SS, sem reagentes.
33
5.2.3.3 - Concentração de PO43-
O Fósforo Reativo Filtrável (PRF) ou orto-fosfato (PO4-3) foi determinado pelo
teste de fosfato Spectroquant da Merck n° 1.14848.0001, que é baseado na ISO
8466-1 e na norma alemã Deutsches Institut fur Normung - DIN 38402 A 51. Este
teste diminui as chances de erro, uma vez que as curvas de calibrações já estão
programadas no equipamento.
Em béquer de 50 ml, adicionavam-se 10 ml da amostra filtrada juntamente com
os reagentes (molibdato de amônio e ácido ascórbico), que reagem com o PO4-3
presentes na amostra e formam um complexo azul. Após quinze minutos, lia-se a
concentração em mg.L-1. PO43-- P no espectrofotômetro, com absorvância de 882
nm.
5.2.3.4 - Concentração P-Total e P-Orgânico Dissolvido
Os procedimentos utilizados para determinação das concentrações de P-Total
(PT) e P-Orgânico Dissolvido (POD) foram os mesmos, porém para as espécies
orgânicas dissolvidas, as amostras foram inicialmente filtradas. O P-Total, por
definição, é o somatório de todas as espécies químicas de P. Desse modo,
determinado em amostra não-filtrada.
Na determinação das concentrações utilizou-se inicialmente a metodologia
sugerida por Eisenrich (1975), modificada. Adicionava-se a 25 ml da amostra não
filtrada, no caso do P-Total, e filtrada para POD, 5 ml da solução digestora (6 gramas
de persulfato de potássio diluída em 100 ml de ácido sulfúrico 1,8 M) recém-
preparada. Cobria-se o frasco com papel alumínio e digeria preliminarmente a
amostra em autoclave a 127º C e 1,5 atm, durante duas horas. Após o resfriamento
das amostras, fazia-se o controle de pH utilizando hidróxido de sódio 2N, ácido
34
sulfúrico 1% e hidróxido de sódio 0,5 N, para garantir pH de aproximadamente 7. A
partir deste ponto utilizou-se a mesma metodologia aplicada na determinação do
PO4-3.
O P-Orgânico Total foi obtido pela diferença entre as concentrações de P-Total
e PO43-, enquanto o P-Orgânico Particulado (POP) foi obtido pela diferença entre o
P-Orgânico Total e o P-Orgânico Dissolvido (Allen, 1989).
5.2.3.5 - Concentração de Metais (K+, Ca+2, Mg+2, Fe+3, Zn+2, Cu+2 e Mn+2)
A determinação das concentrações de metais na água foi realizada pela
CENIBRA, baseado na metodologia proposta pela American Public Health
Organization - APHA (1995), modificada.
Para as análises de espectrofotometria de absorção atômica (EAA), fazia-se
primeiramente a digestão das amostras, transferindo 250 ml da mesma para béquer
de 400 ml e adicionando 5 ml de ácido nítrico. Essa solução era levada a chapa
elétrica, deixando-se evaporar até quase secura. Esperava-se esfriar e adicionava
novamente mais 5 ml de ácido nítrico, cobrindo o béquer com vidro de relógio.
Retornava com a solução a chapa elétrica por aproximadamente 2 minutos. Lavava-
se as paredes do béquer e transferia a amostra para balão com capacidade de 50 ml
completando o volume com água desmineralizada.
Para as análises de Espectrofotometria de Chama (EC), o procedimento no
preparo das amostras é o mesmo, apenas substituindo-se o HNO3 PA concentrado,
por ácido fluorídrico (HF).
Levava as amostras ao espectrofotômetro de absorção atômica (EAA) no caso
de Ca+2, Mg+2, Fe+3, Zn+2, Cu+2 e Mn+2 ou espectrofotômetro de chama (EC) no
35
caso do K+. Calibrava o aparelho de acordo com a curva padrão de cada elemento e
fazia-se a leitura da amostra.
5.2.3.6 - Determinação da Descarga dos Nutrientes.
Para identificar a quantidade de nutriente que estava sendo exportado das
micro-bacias foi efetuado o cálculo de descarga total para os elementos: PO4-3,
POD, POP, P-Total, K, Ca, Mg, Cu, Zn, Fe e Mn.
Para tal determinação utilizaram-se os dados de deflúvio das micro-bacias e os
resultados das análises químicas dos nutrientes da água. O deflúvio foi obtido pela
divisão dos dados de vazão (Kg/mês) pela área da micro-bacia (ha). A fórmula
empregada no cálculo da descarga é mostrada abaixo:
Descarga (Kg/mês/ha) = deflúvio (m3/mês/ha) * concentração nutriente (Kg/m3)
Os valores da descarga foram calculados apenas para a micro-bacia Vv,
porque em Mi, além da ausência dos resultados das análises químicas da água,
devido ao período de estiagem (agosto a dezembro/2007), foi observado também
problemas com a medição da vazão durante os meses que a micro-bacia estava
vertendo.
5.2.4 - Análise das Variáveis Biológicas
5.2.4.1 - Clorofila Ativa a
Na medição das concentrações de clorofila ativa a utilizou-se a técnica de
espectrofotometria in vitro sugerida por Marker (1996), modificada, a partir de pré-
filtro Millipore AP-20 de 0,45 μm de porosidade, usados em filtrações a vácuo de
36
alíquotas das amostras. Em ambiente com luz atenuada, maceravam-se os filtros em
um graal, com 10 ml de acetona 100% P.A. Centrifugava-se o macerado a 2000 rpm
por 10 minutos e vertia o sobrenadante em balões com 10 ml de capacidade,
completando-se o volume com acetona 100%. Procedia-se à leitura em cubeta de
vidro com 50 mm de passo ótico, a 665 e 750 nm.
37
5.3 - Metodologia da Análise do Perifíton
Amostrou-se componentes macroscópicos do perifíton: macro-algas do filo
das Rodofíceas (Batrachospermum delicatulum) aderidas no canal do vertedouro
das micro-bacias. Para Esteves (1998), macro-algas e briófitas aderidas a rochas
são classificadas como epilíticas.
5.3.1 - Procedimentos de Coleta
5.3.1.1 - Procedimentos de Coleta para Análise Microscopia
Os procedimentos utilizados para coleta das amostras de perifítons foram
baseados em Kelly e Whitton (1994). Duas amostras escolhidas de forma aleatória
no canal do vertedouro foram removidas de seu substrato por meio de pinças de aço
inoxidáveis e lavadas cuidadosamente na água da própria micro-bacia, para limpeza
de detritos e areia. Logo após, as amostras foram armazenadas em frasco de vidro
com solução de FAA (10 ml de formaldeído 40%, 5 ml de ácido acético glacial, 50 ml
de etanol 95% e 35 ml de água), para exame microscópio. Por fim, as amostras
foram acondicionadas em caixas de material refratário ao calor e levadas ao
laboratório para análise (Figura 5.3).
A preservação das amostras com solução de FAA, para análise microscópica,
é de fundamental importância uma vez que ela ajuda manter as estruturas delicadas
das algas, até que as mesmas sejam analisadas (Jonh e Whitton, 1994).
38
Figura 5.3 – Imagens da coleta e preservação das amostras de Batrachospermum delicatulum em solução de FAA, no mês de outubro de 2007.
5.3.1.2 - Procedimentos de Coleta para Análise Química
Uma amostragem aleatória de Bratrachospermum delicatulum foi realizada em
julho de 2007 na micro-bacia Vv, para determinação das concentrações dos
nutrientes totais (P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn, Zn e B), devido à floração deste
perifíton (Figura 5.4).
Os procedimentos utilizados na coleta das amostras foram os mesmos
descritos acima para análise microscopia, com exceção do armazenamento, que foi
realizado em frascos de polietileno de 1 litro, com aproximadamente 500 ml de água
coletada na própria micro-bacia.
Em laboratório, as amostras foram retiradas da água por meio de pinças e
colocadas sobre pré-filtros Millipore AP-20 (0.45 µm de porosidade). Logo após,
eram levadas para o dessecador durante 48 horas, para completa secagem.
39
Figura 5.4 – Imagens da floração de Batrachospermum delicatulum na micro-bacia Vv, em julho de 2007.
É importante ressaltar que essas amostras não foram levadas em estufas,
porque em uma amostragem inicial, notou-se que as mesmas, após esse processo
de secagem, ficavam totalmente aderidas ao filtro, o que tornava difícil a remoção
pura das amostras.
Depois de seco, o material era armazenado em sacos de papel e
encaminhado até o Laboratório de Solos da CENIBRA S/A para análise.
O mesmo experimento não foi desenvolvido em Mi porque a quantidade de
água que estava vertendo era mínima e não tinha resquícios de algas no local.
5.3.2 - Variáveis Analisadas
As variáveis analisadas nas amostras de perifíton podem ser visualizadas na
Tabela 5.3
40
Tabela 5.3 – Variáveis analisadas nas amostras de Bratrachospermum delicatulum e suas respectivas unidades.
Variáveis UnidadesComprimento de pêlos em algas perifíticas mmConcentração de P-Total μg.g-1
Concentração de K +1 μg.g-1
Concentração de Ca +2 μg.g-1
Concentração de Mg +2 μg.g-1
Concentração de Fe +3 μg.g-1
Concentração de Cu +2 μg.g-1
Concentração de Mn+2 μg.g-1
Concentração de S+2 μg.g-1
Concentração de B+3 μg.g-1
Concentração de Zn +2 μg.g-1
5.3.3 - Análise de Pêlos Algais em Batrachospermum delicatulum
Para análise de pêlos algais foi utilizado o microscópio Leika, equipado com
micrômetro ocular e régua graduada de 1 milímetro, além da câmara de Sedgewick-
Rafter.
Seções de cada amostra eram separadas com auxílio de agulhas e
examinadas de maneira aleatória na câmara de Sedgewick-Rafter para contagem e
medição do comprimento de pêlos.
A quantificação dos pêlos nas amostras de Batrachospermum delicatulum não
foi realizada, devido a grande concentração e espessura dos mesmos, que
dificultava a exatidão da contagem, como pode ser observado na Figura 5.5.
Para determinação do comprimento de pêlos foram selecionadas três seções
de cada amostra. Na câmara Sedgewick-Rafter foram escolhidos dez retículos,
dentro das três seções, e dentro de cada retículo mediam-se trinta pêlos, desde o
ápice até a porção basal ou próxima dela, com o auxílio de escala graduada no
retículo (Figura 5.6). Um total de trezentas medições foram realizadas para cada
41
amostra. Procurou-se medir os trinta pêlos mais visíveis e saudáveis, sem sinais de
degradação e ruptura, dentro de cada retículo.
As Imagens digitais das lâminas foram obtidas através do microscópio
OLYMPUS, equipado com câmera digital colorida de captura de imagens INFINITY
LITE. Foi utilizada uma ocular com ampliação de 10X e suas respectivas objetivas
(4,10,40 e 100 x). O programa utilizado para reconhecimento das imagens foi o
IMAGE PRO- PLUS versão 6.2.
A) B)
Figura 5.5 – Imagens de pêlos nas amostras de Batrachospermum delicatulum observada no aumento de 100 vezes, na micro-bacia Vv, para os meses de: agosto (A) e setembro (B) de 2007.
Figura 5.6 – Imagem do método utilizado para medição de pêlos em Batrachospermum delicatulum, com aumento de 100 vezes, na micro-bacia Vv.
42
5.3.4 - Análise Química do Perifíton
A determinação dos nutrientes: P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn e B no tecido
vegetal, assim como nas amostras de água, foram realizadas pela CENIBRA,
baseada na metodologia descrita pela APHA (1995).
5.3.4.1 - Concentração dos Metais (P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn e B)
Análise de tecido é a análise da concentração total de metais nos organismos
ou suas partes (WHITTON et al., 2004).
Um estágio preliminar de digestão é usualmente aplicado para liberar o metal
na solução. Para tal, pesou-se 0,200 g do material seco, o qual foi transferido para
um tubo de ensaio de 50 ml. Adicionou-se 5 ml de solução nitro-perclórica (1 ml de
HClO4 60%, 5 ml de HNO3 concentrado e 0.5 ml de H2SO4 concentrado). Colocou-se
o tubo no bloco aquecedor e digeriu-se lentamente em calor moderado. A
mineralização total da amostra foi reconhecida quando se obtinha um extrato claro e
límpido ou tinha-se 0,5 ml de volume final. Adicionava-se mais ou menos 10 ml de
água e deixava agitar no agitador magnético. Transferia para balão volumétrico de
50 ml, homogeneizava e retornava com o extrato para o tubo onde foi feita a
extração.
Extrato pronto para a determinação das concentrações totais de Ca +, Mg+2,
Fe+3, Zn+2
, Cu+2 e Mn+2
, B+3 e S+2
por espectrofotometria de absorção atômica e
de K+ por fotometria de chama.
5.3.4.2 - Concentração de P-Total
A técnica usada na determinação da concentração de fósforo total nas
amostras de perifíton foi a de diferença de densidade óptica, porém, primeiramente
43
foi aplicado o estágio de digestão do material, como citado acima na determinação
dos metais.
Após a digestão, transferia-se uma alíquota de 1ml do extrato para tubo de
ensaio, adicionava-se 5 ml de solução vanado-milibdica recém-preparada,
homogeneizava a amostra e deixava em repouso por trinta minutos para
desenvolvimento de cor. Aferia-se com 100% de transmitância, a 410 nm, o
espectrofotômetro de absorção UV/V com água destilada. Fazia-se a leitura dos
pontos da curva e das amostras e anotavam-se os valores.
44
5.4 - Metodologia da Análise do Litter
Para testar a hipótese de que o curso d’ água recebe contribuição alóctone de
fósforo, presentes nas espécies de mata nativa e Eucalyptus, caracterizou-se a
decomposição do litter na micro-bacia Vv.
O litter é definido como o material vegetal, originado das árvores e da
vegetação de sub-bosque, que se deposita no solo florestal. Compreende as partes
vegetativas (folhas, galhos com ø < 2 cm e cascas) e reprodutivas (flores, frutos e
sementes). (SABARÁ, 1994).
Nesta pesquisa utilizaram-se apenas as frações de folhas e galhos finos
(< 0,5 cm) do litter.
5.4.1 - Procedimentos de Coleta.
Coleta das principais frações do litter (folhas e galhos) de espécies nativas e de
Eucalyptus, presentes na micro-bacia Vv foi realizada em agosto de 2007 para
avaliar a taxa de decomposição dos mesmos na água, através da determinação da
perda de massa, da concentração de nutrientes totais (P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe,
Mn e B) e polifenóis.
As amostras foram coletadas diretamente das plantas que se encontravam
próximas do curso d’ água de forma aleatória e manualmente. As folhas foram
retiradas inteiras e com pedúnculo, para simular a queda natural destes vegetais.
Para os galhos, foram selecionados os mais finos, para garantir a decomposição dos
mesmos, visto que o período de incubação era curto.
45
Após a coleta, as amostras eram identificadas e armazenadas em sacos de
papel. Em laboratório, o material foi colocado em fôrmas de alumínio e levado para
estufa de circulação a 40 °C, por 48 horas.
Este experimento não foi realizado na micro-bacia Mi, porque neste período a
mesma encontrava-se com vazão nula.
5.4.2 - Montagem do Experimento de Decomposição do Litter
Depois de seca, uma alíquota das diferentes frações das espécies de mata
nativa e Eucalyptus foram pesadas (aproximadamente 5 gramas) e colocadas em
saco de filó com malha de 10 cm X 15 cm (Figura 5.7).
Os sacos foram amarrados com fios de nylon e presos em um tubo de PVC,
que foi colocado próximo das margens do curso d’ água. As amostras
permaneceram incubadas durante 1, 3, 7, 15, 30 dias (Figura 5.8) e todas possuíam
réplicas (duas amostras).
46
A) B)
Figura 5.7 – Imagens das frações: (A) galhos e (B) e folhas identificadas e armazenadas em sacos de nylon para o experimento de decomposição.
A) B) Figura 5.8 - Imagens das frações do litter em sacos de nylon: (A) após incubação na margem do curso d’ água; (B) Último período de incubação (30 dias) das frações.
5.4.2.1 - Determinação da Perda de Massa
As frações do litter tiveram seu peso seco (aproximadamente 5 gramas)
determinado antes do experimento de decomposição. Após o término de cada
período de incubação, o material era novamente seco em estufa de circulação e seu
peso identificado. Dessa forma, a perda de massa foi determinada pela diferença
entre o peso final e o peso inicial, das amostras.
47
5.4.2.2 - Determinação das Concentrações de Fósforo e Metais
Após o processo de incubação e secagem, uma massa aproximada de 3
gramas das frações do litter foi pesada e encaminhada ao Laboratório de Solos da
CENIBRA para determinação das concentrações totais de: P, K, Ca, Mg, Cu, Zn, Fe,
Mn e B.
A metodologia utilizada foi à mesma citada anteriormente para as amostras de
algas.
5.4.3 - Determinação de Polifenóis
Polifenóis são definidos como um fenol de várias hidroxilas ligadas a um anel
aromático, que estão presentes no reino vegetal em abundância, sendo identificados
mais de 8.000 deles. Os polifenóis são encontrados principalmente nas cascas,
sementes e folhas de frutas e vegetais. São também responsáveis pela proteção
contra os ataques físicos como as irradiações ultravioletas do sol e dos ataques
biológicos de fungos, vírus e bactérias (HIGASHI, 2008).
5.4.3.1 - Montagem do Experimento de Polifenóis
A medição da concentração de polifenóis foi realizada no Laboratório de
Pesquisa Ambiental - LPA do UnilesteMG.
Uma massa aproximada de 1 grama das frações do litter foi colocada em
béquer de 100 ml de capacidade, juntamente com 20 ml de água deionizada. Em
uma mesa agitadora, com velocidade mínima, os béqueres foram presos e o litter
permaneceu incubado durante 1, 3, 7, 15 e 30 dias.
48
5.5.4.2 - Determinação da Concentração de Polifenóis
Após o término de cada período de incubação, as amostras eram retiradas da
mesa agitadora e o sobrenadante (frações do litter) era descartado.
A técnica descrita por Allen (1989), que se baseia no reagente de Folin-Denis,
foi aplicada para a determinação dos teores de polifenóis. À solução gerada durante
o experimento, foi adicionado 2,5 ml do reagente de Folin-Denis, juntamente com 10
ml de Na2CO3. Houve a formação de um complexo azul. Agitava-se a amostra e
fazia-se a leitura no espectrofotômetro a 760 nm. Quando as amostras estavam
muito concentradas as mesmas eram diluídas com água deionizada.
49
5.5 - Metodologia da Análise Estatística
O tratamento estatístico aplicado nos dados obtidos com a pesquisa
compreendeu as etapas de estatística descritiva, testes estatísticos e correlação dos
dados, todos realizados através do programa Statistica 5.0 e 6.0. A Figura 5.9
mostra um fluxograma com o resumo dos testes utilizados.
P> 5% Distribuição
normal
P<5 % Distribuição não-normal
TESTE SHAPIRO WILKS (Normalidade)
TESTE MANN WHITNEY (Variação espacial)
p> 5% H0
p< 5% Ha
Figura 5.9 – Fluxograma com o resumo dos testes estatísticos aplicados nos dados obtidos com a pesquisa.
50
É importante ressaltar que no teste de variação espacial todos os dados
foram tratados como não-paramétricos para diminuir as chances de erro e também
pelo fato das amostras não terem números iguais de observações.
5.5.1 - Estatística Descritiva
Os resultados da estatística básica (média, mediana, mínimo, máximo,
variação, variância, desvio padrão e erro padrão da média), juntamente com o
coeficiente de variação foram determinados para todas as variáveis analisadas na
água.
5.5.2 - Normalidade dos Dados
Para verificação da normalidade dos dados foi utilizada a metodologia de
Shapiro – Wilks (Teste W). Este teste é um dos mais usados pela robustez e menor
limitação no tratamento de dados (ZAR, 1996).
A hipótese de nulidade (H0) para este teste revela que os dados em questão
seguem a distribuição normal sendo avaliados pelo nível de significância (adotado
como 5%). Assim, distribuições que apresentarem valores superiores ao valor de
significância adotado (α) serão consideradas normais (ZAR, 1996).
5.5.3 - Variação Espacial
Para testar a hipóteses de haver diferenças significativas entre as micro-
bacias (variação espacial), para as variáveis contempladas com a pesquisa, os
dados foram submetidos ao teste não-paramétrico de Mann-Whitney (ou Teste “U”).
O nível de significância adotado para os testes foi de 5% e as hipóteses
testadas foram:
51
H0: As médias ou medianas das variáveis em Vv não foram diferentes das
médias ou medianas das variáveis em Mi.
HA: As médias ou medianas das variáveis em Vv foram diferentes das médias
ou medianas das variáveis em Mi.
As hipóteses foram avaliadas pela probabilidade p, gerada pelos testes, e
pela significância escolhida (α = 0,05). Valores de p menores que 0,05 demonstram
que as variáveis não tiveram comportamentos iguais nas duas micro-bacias (aceita a
hipótese HA).
5.6.4 - Correlação dos Dados
Para avaliar se algumas variáveis apresentavam correlações entre si, foi
utilizada a estatística de correlação de Pearson.
Correlações positivas sugerem que as variáveis analisadas são diretamente
proporcionais, enquanto que as negativas, sugerem uma relação proporcional
inversamente entre os dados. Valores próximos ou iguais a zero, sugerem ausência
de correlação.
52
6 - RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1 - Água
6.1.1 - Variáveis Analisadas In situ
Os valores do teste de normalidade para as variáveis analisadas in situ são
apresentados na Tabela 6.1 e os resultados da análise estatística na Tabela 6.2.
Tabela 6.1 – Resultados do teste de normalidade (Shapiro Wilks) para as variáveis analisadas in situ na coluna d’ água.
W * pTemperatura (°C) 0,928 357Potencial redox (mV) 0,958 004Oxigênio Dissolvido (mg.L-1) 0,703 647Oxigênio Saturado (%) 0,532 332pH 0,935 763Condutividade (μS.cm-1) 0,469 102Sólidos totais Dissolvidos (mg.L-1) 0,542 000Salinidade (%.) 0,506 02
Variáveis Micro
p ** W0,285 0,920 0,0,755 0,756 0,0,001 0,948 0,0,000 0,917 0,0,394 0,958 0,0,000 0,871 0,0,000 0,589 0,0,000 0,710 0,0
-bacia Vv Micro-bacia Mi
Os valores em negrito apresentaram distribuição normal dos dados, considerando α = 0,05. * W = estatística de Shapiro - Willks ** p = probabilidade da distribuição seguir a curva normal.
53
Tabela 6.2 – Resultados da estatística descritiva para as variáveis analisadas in situ na coluna d’ água.
Vv 19,3 19,7 14,8 24,6 9,8 5,8Mi 21,1 22,2 16,2 25,3 9,1 9,9Vv 25,3 25,2 19,3 34,2 14,9 22,4Mi 25,1 20,4 -33,4 132,5 165,9 1762,9 4Vv 7,3 7,4 4,2 8,5 4,4 1,2Mi 1,6 1,5 0,5 2,9 2,4 0,6Vv 6,4 6,0 7,0 1,1Mi 6,4 6,2 6,7 0,5Vv 50,7 12,0 1,4 390,0 388,6 11859,4 1Mi 63,1 64,5 54,5 75,1 20,6 62,4Vv 29,6 6,3 0,6 180,5 179,9 3156,9 5Mi 29,0 29,2 25,4 33,6 8,2 11,3Vv 0,012 0,000 0,000 0,090 0,090 0,001 0Mi 0,023 0,030 0,000 0,030 0,030 0,000 0
Média Mediana DPa
Temperatura (°C) *
Variáveis
STD (mg.L-1)
Salinidade (mg.L-1)
Potencial Redox (mV
Oxigênio Dissolvido (
pH
Condutividade (μS.cm
Mín. Máx. Variação VariânciaMicro-bacia
)**
mg.L-1)
-1)
54
6.1.1.1 - Temperatura da Água
Em toda a pesquisa, as micro-bacias florestais exibiram variação para a
temperatura da água de 10,5°C, correspondendo à diferença entre o valor máximo
(25,3°C) amostrado na micro-bacia Mi, em dezembro de 2006, e o mínimo (14,8°C),
em julho de 2007, na micro-bacia Vv.
De acordo com o teste de normalidade (Teste “W”), a variável temperatura da
água apresentou distribuição normal dos dados para as duas micro-bacias.
Os resultados da análise descritiva sugerem que a micro-bacia Vv apresentou
média de 19,3°C para a temperatura da água e variação entre máximo e mínimo de
9,8°C, sendo o valor mínimo (14,8°C) amostrado em julho de 2007 e o máximo
(24,6°C) em dezembro de 2006.
Para a micro-bacia Mi, a média obtida foi 21,1°C e a variação entre máximo e
mínimo (25,3 °C – 16,2°C) de apenas 9,1°C, registrados em dezembro de 2006 e
junho de 2007, respectivamente.
Os resultados alcançados com a estatística não-paramétrica de Mann-Whitney
sugerem não haver diferenças significativas nas médias da variável temperatura da
água entre os pontos de coleta (Tabela 6.3).
55
Tabela 6.3 - Resultados do teste de Mann-Whitney, para os valores de temperatura da água amostradas nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 151Soma de ranks Mi 149p 0p-level 0,16Número de Observações: Vv 14Número de Observações: Mi 10
Teste de Mann- Whitney
,16
Apesar das diferenças entre as micro-bacias, tais como altitude, temperatura
do ar, radiação solar, exposição, relevo e vegetação ripárica (ALLAN, 2004;
DALLAS, 2008), estatisticamente não houve diferença entre as temperaturas médias
das águas. Isto ocorre, provavelmente, devido ao sombreamento dos cursos d’ água
pelas matas ciliares.
O comportamento da temperatura na coluna d’água das duas micro-bacias,
durante todo período de realização da pesquisa, é apresentado na Figura 6.1.
0
5
10
15
20
25
30
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o. 2
008
Temp. (Vv) Temp. (Mi)
Figura 6.1 – Comportamento da temperatura na coluna d’ água nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
56
Segundo Minuzzi et al. (2007), a região sudeste apresenta distintamente
estações chuvosa e seca, as duas ocorrem no período de outubro a março e de abril
a setembro, respectivamente. É importante ressaltar, que para a variação temporal
(estação chuvosa e seca) não foram aplicados testes estatísticos.
Durante a estação chuvosa as temperaturas da água em Vv estiveram entre
24,6°C (dezembro/2006) e 19,3°C (março/2007), com intervalo de 5,3 °C. Em Mi, a
amplitude foi menor 3,2°C (25,3°C22,1°C), sendo os valores de máximo e mínimo
observados em novembro e dezembro de 2006, respectivamente. A média da
temperatura na estação chuvosa foi 21 ºC para Vv e 23,6 ºC para Mi.
Na estação seca, para Vv, a variação observada entre a temperatura máxima
da coluna d’ água (19,7 °C) em abril de 2007 e a mínima (14,8 °C) em julho do
mesmo ano, foi de 4,9°C. Para Mi a variação foi de 6°C (22,2°C – 16,2°C) e os
valores de máximo e mínimo registrados em abril e junho de 2007, respectivamente.
A média para esta variável durante a estação seca foi 17,2 ºC em Vv e 18,7°C em
Mi.
A variação entre máximo e mínimo para a temperatura da água em Mi, foi
maior no período de estiagem (6,0 °C), correspondendo ao inverno, que durante a
estação chuvosa (3,2 °C), a qual corresponde ao verão. Esta queda na variação das
temperaturas é um provável efeito da entrada de água proveniente do escoamento
superficial e da maior cobertura do céu neste período, o que reduz a incidência de
radiação solar direta na coluna d’ água (SABARÁ, 1999). Para Vv, as variações
constatadas entre as estações de seca e chuva foram pequenas: 4,9 °C e 5,3
°C,respectivamente.
A distribuição e as freqüências dos valores medidos para temperatura da água,
nas duas micro-bacias, são apresentadas nos histogramas (Figura 6.2).
57
Os resultados do histograma sugerem que na micro-bacia Vv a faixa mais
freqüente medida para temperatura estava entre 19 e 21ºC, somando 57% das
observações. Cerca de 21% das amostras estavam entre 17°C e 19°C, 14% entre
14°C e 16°C e apenas 7% na faixa de 24 a 25°C.
Para a micro-bacia Mi, 50% das observações para temperatura na água
estavam entre 22 a 24°C. Cerca de 20% entre 16 e 17°C e entre 18 a 20°C.
Somente 10% das amostras estiveram entre 25 e 26°C. Nas demais temperaturas
não foram registradas observações.
58
0%
7% 7%
0%
14%
7%
21%
36%
0% 0% 0%
7%
0%
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26Temperatura (°C)
0
1
2
3
4
5
6
No
of o
bs
A)
0%
20%
0%
10% 10%
0% 0%
20%
30%
0%
10%
0%
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Temperatura (°C)
0
1
2
3
4
No
of o
bs
B) Figura 6.2 - Distribuição e freqüências dos valores de temperatura da água no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
6.1.1.2 - Potencial Redox
O potencial redox apresentou durante toda pesquisa, valor máximo de +132,5
mV e valor mínimo de -33, 4 mV (uma variação absoluta de 165,9 mV), ambos
registrados na micro-bacia Mi. Esses resultados sugerem águas com características
59
relativamente oxidativas, mas não a ponto de permitir que todos os elementos se
oxidem.
Segundo o teste de Shapiro-Wilks a variável potencial redox apresentou
distribuição normal dos dados para a micro-bacia Vv, mas para Mi os dados não
estavam normalmente distribuídos.
A micro-bacia Vv exibiu mediana de +25,2 mV para o potencial redox e teve
uma faixa de variação estreita (14,9 mV) se comparada à micro-bacia Mi. O valor
máximo (+34,2 mV) foi observado em dezembro de 2006 e o mínimo (+19,3 mV) em
fevereiro e agosto de 2007.
Para Mi, o potencial redox variou de uma condição altamente redutora (-33,4
mV) para uma condição oxidante (+132,5 mV), nos meses de novembro de 2006 e
junho de 2007, respectivamente. O desvio padrão (42 mV) foi aproximadamente
nove vezes maior que o observado no primeiro ponto de coleta (4,7 mV).
Os resultados do teste “U” sugerem que diferenças significativas nas medianas
da variável potencial redox não foram constatadas entre os pontos de coleta (Tabela
6.4).
Tabela 6.4 – Resultados do teste de Mann-Whitney, para os valores de potencial redox, amostrados nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 158Soma de ranks Mi 95p 0p-level 0,187Número de Observações: Vv 12Número de Observações: Mi 10
Teste de Mann- Whitney
,187
60
O caráter oxidante das águas ficou demonstrado pelo fato de que apenas 1
leitura das 24 amostradas foi negativa. Os valores mais elevados de potencial redox
foram obtidos em Vv, provavelmente devido a maior concentração de oxigênio
dissolvido encontrado na água desta micro-bacia do que na micro-bacia Mi, apesar
do teste estatístico mostrar que diferenças significativas não foram constatadas
quanto a variação espacial.
Goltermam et al. (1978), citado por Sabará (1999), usa a reação química de
formação da água (1), para explicar os valores positivos de potencial redox em
águas oxigenadas:
O2 + 4H+ + 4e- <=>2H2O (1)
Segundo o autor, os prótons (H +) em solução combinam-se com os elétrons livres e
o oxigênio, originando a molécula de água. Esta remoção de elétrons proporciona o
aumento dos valores de potencial redox, mas também diminui o teor de oxigênio
dissolvido.
A dissolução e precipitação de diversos elementos químicos em águas
naturais são afetadas pelo valor de potencial redox, tornando possível prever a
forma sob a qual determinado elemento (e.g. metais) se encontra no ambiente e se,
sobre esta forma, o mesmo se torna disponível para a cadeia alimentar
(MARGALEF, 1983).
Na Figura 6.3 é apresentado o comportamento dos valores de potencial redox,
durante todo período de realização da pesquisa para os pontos estudados.
61
-60-40-20
020406080
100120140160
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o.
Pote
ncia
l Red
ox (m
V)
Pot. Redox (Vv) POT. REDOX (Mi)
Figura 6.3 - Comportamento dos valores de potencial redox nas micro-bacias Vv e Mi, no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
Comportamento distinto nos valores de potencial redox foi observado entre as
duas micro-bacias. Medianas de +23,4 e +24,9 mV foram registradas para Vv e Mi
na estação seca, respectivamente. Uma variação absoluta de 9 mV foi constatada
para Vv, resultante da diferença entre o pico máximo (+28,3 mV) observado em julho
de 2007 e o mínimo (+19,3 mV) em agosto do mesmo ano. Em Mi essa variação foi
aproximadamente quatorze vezes maior (127,4 mV), sendo os valores de máximo e
mínimo (+132,5 / +5,1 mV) verificados em junho e julho de 2007, respectivamente.
Com a chegada da estação chuvosa o potencial redox exibiu mediana de +26,8
mV para Vv e apresentou valor máximo de +34,2 mV (dezembro/2006) e mínimo de
+19,3 mV (fevereiro/2007), com intervalo absoluto de 14,9 mV. Em Mi, a mediana
registrada foi +15,5 mV e o intervalo de variação maior que no ponto 1 (65,9 mV),
sendo os valores mínimo de -33,4 mV (novembro/2006) e máximo de +32,5 mV
(dezembro/2006).
62
As medianas para o potencial redox mostraram-se superiores na estação
chuvosa para Vv, provavelmente pela entrada de elétrons livres pelo escoamento
superficial. Em Mi, um excesso (-33,4 mV) de elétrons foi verificado na micro-bacia
Mi em novembro de 2006.
A figura 6.4 mostra a distribuição e a freqüência dos valores medidos para
potencial redox durante a pesquisa, nas micro-bacias Vv e Mi.
Na micro-bacia Vv os valores amostrados para potencial redox variaram
bastante dentro da faixa observada. Cerca de 17% ou duas observações foram os
valores mais lidos para esta variável, sendo verificadas nas faixas de (+18 a +20);
(+20 a +22); (+24 a +26) e (+28 a +30) mV, totalizando 68%. Valores inferiores a +18
mV não foram registrados e 8% foram constatados entre (+22 a +24); (+26 a +28);
(+30 a +32) e (+34 a +36 mV), correspondendo a 32% das observações.
Na micro-bacia Mi, os resultados mais expressivos para potencial redox foram
medidos entre 0 e +40 mV, totalizando 80% das observações. Os demais valores
estavam distribuídos entre -40 a -20 mV (10%) e entre +120 a +140 mV (10%).
63
0%
17% 17%
8%
17%
8%
17%
8%
0%
8%
16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
Potencial Redox (mV)
0
1
2
3
No
of o
bs
A)
10%
0%
40% 40%
0% 0% 0% 0%
10%
0%
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
Potencial Redox (mV)
0
1
2
3
4
5
No
of o
bs
B) Figura 6.4 - Distribuição e freqüência dos valores de potencial redox no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
6.1.1.3 - Oxigênio Dissolvido e Saturação de Oxigênio
A variação global na concentração de oxigênio dissolvido foi de 8,03 mg.L-1,
correspondendo à diferença entre o valor mínimo: 0,5 mg.L-1, observado em Mi e o
valor máximo: 8,53 mg.L-1 amostrado em Vv.
Estes valores mínimos e máximos na concentração de oxigênio dissolvido,
também representaram o mínimo (5,9 %) e o máximo (95,2 %), para a saturação de
64
oxigênio. A condição de oxigênio dissolvido abaixo da saturação é normal para rios
drenando florestas (ALLAN, 2004).
Os resultados do teste “W” obtidos para o oxigênio dissolvido revelam que em
Vv os dados não estavam distribuídos normalmente, enquanto em Mi distribuição
normal foi observada.
A concentração máxima de oxigênio dissolvido registrada em Vv foi de 8,5
mg.L-1 (julho/2007) e a mínima 4,2 mg.L-1 (janeiro/2007). Uma variação entre a
concentração máxima e mínima de oxigênio dissolvido de 4,3 mg.L-1 foi constatada
neste ponto. A mediana e o desvio padrão obtidos foram 7,4 mg.L-1 e 1,1 mg.L-1,
respectivamente.
Em Mi, a variação para a concentração de oxigênio dissolvido foi menor: 2,4
mg.L-1. A concentração máxima (2,9 mg.L-1) foi registrada em maio de 2007 e a
mínima (0,5 mg.L-1) em novembro de 2006. A mediana observada foi de 1,5 mg.L-1 e
o desvio padrão de 0,8 mg.L-1.
Os resultados do teste de Mann – Whitney estão resumidos na Tabela 6.5 e
sugerem que as medianas da variável oxigênio dissolvido foram diferentes quanto à
variação espacial.
Tabela 6.5 – Resultados do teste de Mann-Whitney para os valores de oxigênio dissolvido amostrados nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 198Soma de ranks Mi 55p 0p-level 0,000Número de Observações: Vv 12Número de Observações: Mi 10
Teste de Mann- Whitney
,000
65
As menores concentrações de oxigênio dissolvido observadas para Mi,
provavelmente se deu pela relação inversa existente entre a temperatura e a
concentração de equilíbrio de oxigênio dissolvido na água, assim como, pelo
consumo de O2 para decomposição da matéria orgânica depositada nas margens do
rio, oriunda da vegetação ciliar, uma vez que esta micro-bacia apresentou os
maiores valores para temperatura da água e possui mata ciliar mais densa.
Em rios de menor ordem, além do aumento da temperatura e da passagem por
regiões de menor velocidade, a deposição e/ou arraste de material alóctone e de
sedimentos, pela lâmina d’água, também contribui para a diminuição da
concentração de oxigênio dissolvido. Os valores de oxigênio dissolvido na água
podem sofrer influência também dos sólidos em suspensão, pois quando há um
aumento considerável da concentração de material em suspensão, uma drástica
redução na concentração de oxigênio é observada (MACDONALD et al., 1991;
TUNDISI & TUNDISI, 2008).
A maior sinuosidade do curso d’água em Vv, aumenta a área para
crescimento de perifíton, que produz oxigênio dissolvido para a água, aproveitando-
se da exposição norte e dos dias com menor cobertura de nuvens (ESTEVES,
1998). Com o aumento do comprimento do curso d’ água a turbidez da água diminui,
aumentando a taxa de produção de oxigênio dissolvido (ESTEVES, 1998).
O comportamento do oxigênio dissolvido nas duas micro-bacias, durante todo
período de realização da pesquisa, é apresentado na Figura 6.5.
66
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o.
Oxi
gêni
o D
isso
lvid
o (m
g.L-
1)
Oxi. Dissol.(Vv) Ox. Dissol.(Mi)
Figura 6.5 - Comportamento do oxigênio dissolvido nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
Durante as chuvas as concentrações de oxigênio dissolvido observadas na
micro-bacia Vv exibiram valores entre 7,65 mg.L-1 (dezembro/2006) e 4,17 mg.L-1
(janeiro/2007) com intervalo de variação (máximo/mínimo) de 0,53 mg.L-1. Para
micro-bacia Mi a diferença foi maior: 2,05 mg.L-1, sendo os valores de máximo e
mínimo (2,55 mg.L-1 e 0,5 mg.L-1), observados em dezembro e novembro de 2006,
respectivamente. A mediana registrada foi 7,21 mg.L-1 para Vv e 1,5 mg.L-1 para Mi.
No período de estiagem, as concentrações oscilaram entre 8,53 mg.L-1 (julho
/2007) e 7,38 mg.L-1 (abril/2007), em Vv e a diferença registrada entre concentração
máxima e mínima foi de 1,15 mg.L-1. Em Mi, as concentrações estiveram entre 2,85
mg.L-1 (maio/2007) e 0,63 mg.L-1 (julho/2007) e a variação observada foi de 2,22
mg.L-1. A mediana obtida foi de 7,80 mg.L-1 em Vv e de 1,63 mg.L-1 em Mi.
As medianas, assim como as variações entre as concentrações de máxima e
mínima para o oxigênio dissolvido, foram superiores na estação seca (inverno) para
67
as duas micro-bacias. Este fato provavelmente ocorreu pela diminuição dos valores
de temperatura da água o que proporciona maior dissolução de oxigênio dissolvido.
Por outro lado, a vazão em Mi era menor que em Vv, concentrando a matéria
orgânica e anulando, em parte, o efeito da temperatura, pela demanda bioquímica
para oxidação do carbono orgânico (ALLAN, 2004).
O arraste de material alóctone e partículas do solo (sólidos suspensos) também
diminui com o período de estiagem, proporcionando assim, menor consumo de O2 ,
para decomposição. (ESTEVES, 1998).
A distribuição e freqüência das concentrações de oxigênio dissolvido
amostradas nas micro-bacias, durante o período de estudo são apresentadas na
Figura 6.6.
Os resultados do histograma sugerem que 75 % das concentrações de
oxigênio dissolvido medidas em Vv estavam entre 7 e 8 mg.L-1 e que apenas uma
observação (8 %) foi verificada nos intervalos de (4 a 4,5); (8,0 a 8,5) e de (8,5 a 9,0
mg.L-1). Nenhuma observação foi constatada abaixo de 4 mg.L-1.
Em Mi, ao contrário de Vv, as concentrações registradas para oxigênio
dissolvido estavam todas abaixo de 3,0 mg.L-1. A faixa mais freqüente obtida foi de
1,2 a 1,8 mg.L-1, correspondendo a 50 % das observações. Cerca de 20% das
leituras foram obtidas na faixa de (0,4 a 0,8) e (2,2 a 2,6 mg.L-1), totalizando 40%
das medições. Apenas 10% das leituras, foram registradas na faixa de 2,8 a 3,0
mg.L-1 .
68
0%
8%
0% 0% 0% 0% 0%
50%
25%
8% 8%
3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0
Oxigênio Dissolvido (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
6
7
No
of o
bs
A)
0%
10% 10%
0% 0%
10%
30%
10%
0% 0%
10% 10%
0%
10%
0%
0,2 0,6 1,0 1,4 1,8 2,2 2,6 3,0
Oxigênio Dissolvido (mg.L-1)
0
1
2
3
4
No
of o
bs
B) Figura 6.6 – Distribuição e freqüências das concentrações de oxigênio dissolvido, durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
6.1.1.4 - pH
O potencial hidrogeniônico apresentou variação de 1,0 unidades em todas as
coletas realizadas. A variação corresponde à diferença entre o maior valor (7,0)
observado em maio/07, e o menor (6,0) registrado em novembro/07, ambos
coletados em Vv. Esse resultado sugere águas bem tamponadas.
69
De acordo com o teste de normalidade, a variável pH apresentou distribuição
normal para as duas micro-bacias.
As medianas registradas para o pH foram idênticas entre os pontos estudados:
6,4 unidades, no entanto, em Mi, a variação entre o valor máximo (6,7 unidades)
amostrado em julho de 2007 e o mínimo (6,2 unidades) em novembro de 2006 foi
menor (0,5 unidades), que a verificada em Vv (1 unidade), como citado
anteriormente. O desvio padrão foi de 0,3 e 0,2 unidades para Vv e Mi,
respectivamente.
Os resultados da ANOVA não – paramétrica (Teste “U”) sugerem que
diferenças significativas não foram identificadas (Tabela 6.6), entre as medianas de
pH, em função do ponto de coleta.
Tabela 6.6 – Resultados do teste de Mann-Whitney para os valores de pH amostrado nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 146Soma de ranks Mi 131p 0p-level 0,515Número de Observações: Vv 13Número de Observações: Mi 10
Teste de Mann- Whitney
,515
Os valores de pH mostraram-se ligeiramente ácidos para as duas micro-bacias,
no entanto, os valores mais elevados registrados em Vv deve-se possivelmente a
menor deposição de material alóctone da mata ciliar, se comparado a Mi.
Segundo Braccialli (2007), a degradação da matéria orgânica pode ser um fator
determinante na diminuição da concentração de oxigênio dissolvido e dos valores de
pH no ambiente, uma vez que a degradação do conteúdo orgânico consome
oxigênio e produz alguns ácidos orgânicos.
70
Há também a influência da fotossíntese no pH. Durante o dia, o CO2 (aq) é
usado pelas algas na fotossíntese, isso desloca o equilíbrio da reação (2) para a
esquerda, removendo H+ da água e elevando o pH do meio (TUNDISI & TUNDISI,
2008). Como em Vv foi registrado maior abundância de macroalgas do que em Mi,
possivelmente os valores mais elevadas de pH foram influenciadas pela fotossíntese
(TUNDISI e TUNDISI, 2008).
CO2(aq) + H2O 2H+ + CO32- (2)
O comportamento dos valores de pH nas duas micro-bacias, durante todo
período de realização da pesquisa, é mostrado na Figura 6.7.
Na estação chuvosa, os valores de pH oscilaram entre 6,7 unidades
(novembro/ 2006) e 6,2 unidades (dezembro/2006) para Vv, gerando uma variação
de 0,5 unidade de pH. Em Mi, a variação foi menor: 0,2 unidades de pH,
correspondendo à diferença entre os valores máximo (6,4 unidades) observado em
fevereiro de 2007 e o mínimo (6,2) em novembro de 2006. A mediana para Vv foi de
6,36 unidades de pH, enquanto para Mi este valor foi de 6,4 unidades de pH.
71
5,405,605,806,006,206,406,606,807,007,20
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o.
pH
pH (Vv) pH (Mi)
Figura 6.7 - Comportamento do pH nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
Durante o período de seca, a mediana registrada em Vv foi de 6,4 unidades de
pH e a variação entre máximo e mínimo de 0,8 unidades. O maior valor (7,0
unidades) foi verificado em maio de 2007 e o menor (6,2 unidades) em agosto do
mesmo ano. Para Mi a mediana foi maior: 6,6 unidades, porém, a variação foi
menor: 0,2 unidades e os picos de máximo e mínimo (6,7 – 6,5 unidades) foram
constatados em julho e abril de 2007, respectivamente.
Um aumento nos valores de pH da estação chuvosa para a seca, foi
observado na micro-bacia Vv, possivelmente pela baixa liberação de ácidos húmicos
na água, proveniente da decomposição do material alóctone com o término das
chuvas. Para Mi, este fato provavelmente não ocorreu, pois, um aumento contínuo
dos valores de pH foi verificado da estação chuvosa para a seca, provavelmente
porque a redução da vazão concentrou K, Ca e Mg na água, pois, as maiores
concentrações destes elementos foram encontradas neste ponto.
72
A distribuição e freqüência dos valores amostrados para pH durante a
pesquisa, nas duas micro-bacias são mostradas na Figura 6.8.
Os resultados do histograma revelam que na micro-bacia Vv a faixa mais
freqüente medida para pH estava entre 6,3 a 6,4 unidades, correspondendo a 38 %
das observações. Cerca de 8% (uma observação) foi encontrado nas faixas de 5,9 a
6,0 e de 7,0 a 7,1 unidades.
Para Mi, as leituras de pH foram mais abundantes entre 6,2 a 6,3 unidades,
representando 30% das observações. Cerca de 20% foram observados nas faixas
de (6,3 a 6,4); (6,4 a 6,5) e (6,5 e 6,6) unidades, totalizando 60% . Apenas 10% das
amostras foram encontradas entre 6,6 a 6,7 unidades de pH.
73
0%
8% 8% 8% 8%
38%
8%
0%
8%
0%
8%
0%
8%
0%
5,8 5,9 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2
pH
0
1
2
3
4
5
6
No
of o
bs
A)
0%
30%
20% 20% 20%
10%
0%
6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8
pH
0
1
2
3
4
No
of o
bs
B) Figura 6.8 - Distribuição das freqüências dos valores de pH para o período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
6.1.1.5 - Condutividade Elétrica
O maior (390 μS.cm-1) e menor (1,4 μS.cm-1) valor para condutividade elétrica
na água foram registrados em dezembro de 2006 e agosto de 2007,
respectivamente, na micro-bacia Vv. A variação na condutividade elétrica para todas
as coletas realizadas foi de 388,6μS.cm-1.
74
De acordo com os resultados do teste “W”, a condutividade elétrica
apresentou distribuição não-normal dos dados para Vv, porém, em Mi os dados
estavam normalmente distribuídos.
Em Mi, uma variação de 20,6 μS.cm-1 foi registrada entre o valores de máximo
(75,1μS.cm-1) e mínimo (54,5 μS.cm-1) para condutividade elétrica, sendo estes
valores observados em maio de 2008 e maio de 2007, respectivamente.
Para Vv, como citado acima, a variação foi de 388,6μS.cm-1. As medianas e os
desvios padrões registrados foram de 12 e 64,5 μS.cm-1 e de 108,9 e 7,9 μS.cm-1
para Vv e Mi, respectivamente.
Os valores alcançados pelo teste “U” revelam ter havido variações significativas
nas medianas da condutividade elétrica quanto à variação espacial.(Tabela 6.7).
Tabela 6.7 – Resultados do teste de Mann-Whitney, para os valores de condutividade elétrica, amostrados nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 125Soma de ranks Mi 175p 0p-level 0,003Número de Observações: Vv 14Número de Observações: Mi 10
Teste de Mann- Whitney
,003
O comportamento dos valores de condutividade elétrica nas duas micro-bacias,
durante a realização da pesquisa, é apresentado na Figura 6.9.
75
04080
120160200240280320360400440
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr.
2007
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Agos
. 200
7
Set.
2007
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o.
Con
dutiv
idad
e E
létri
ca
Condut,. (Vv). Condut.(Mi)
Figura 6.9 - Comportamento da condutividade elétrica nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
Durante as chuvas, o valor máximo (dezembro/2006) de condutividade elétrica
registrado para Vv foi de 390μS.cm-1 e o mínimo (fevereiro/2007) de 11,6 μS.cm-1,
com intervalo de 378,4 μS.cm-1. Para Mi, este intervalo foi menor: 16,6 μS.cm-1 e o
valor máximo (71,6 μS.cm-1) verificado em novembro de 2006 e o menor
(55 μS.cm-1) em março de 2007. A mediana para Vv foi de 13,5 μS.cm-1 e de 66,5
μS.cm-1 para Mi.
Mediana de 11,7 μS.cm-1 e variação de 15,7 μS.cm-1 foi registrada para Vv na
estação seca, sendo os valores de máximo (17,1μS.cm-1) e mínimo (1,41μS.cm-1)
observados em abril e agosto de 2007, respectivamente. Para Mi, a mediana foi de
54,7 μS.cm-1 e a variação de 14,1 μS.cm-1, correspondendo à diferença entre o
gradiente máximo: 68,6 μS.cm-1 (julho/2007) e o mínimo 54,5 μS.cm-1 (maio /2007).
Os valores de condutividade elétrica foram ligeiramente superiores na micro-
bacia Mi, a qual apresentou também maior concentração dos elementos que mais
76
participam na composição iônica da água (K, Ca e Mg). Sazonalmente falando, os
valores de condutividade elétrica foram superiores na estação chuvosa para as duas
micro-bacias, possivelmente pelo arraste e dissolução de maior quantidade de íons
presentes no solo para a água. O valor máximo (390μS.cm-1) de toda pesquisa foi
registrado em Vv, em dezembro de 2006, provavelmente após um evento de
precipitação intensa que solubilizou estes íons responsáveis pela elevação da
condutividade elétrica neste mês. (SABARÁ, 1994).
A concentração de vários elementos iônicos como Ca, Mg, Na, K, HCO3, Cl e
SO4 mostram uma correlação elevada e positiva com a condutividade elétrica da
água. Em regiões tropicais, os valores de condutividade elétrica nos ambientes
aquáticos estão mais relacionados com características geoquímicas da região onde
se localizam e com condições climáticas (estação de seca e de chuva) do que com
estado trófico (MARGALEF, 1983; ESTEVES, 1998).
Tundisi e Tundisi (2008), ressalta que a precipitação tem grande influência nos
trópicos, não somente como fonte direta de íons, mas também como meio para
dissolução de rochas e solos.
Na Figura 6.10 é mostrada a distribuição e as freqüências dos valores de
condutividade elétrica nas duas micro-bacias.
Os resultados mais expressivos para condutividade elétrica em Vv estavam
entre 0 a 50 μS.cm-1, totalizando 86 % das observações. Cerca de 7% (duas
observações) foram encontradas nas faixas de 150 a 200 μS.cm-1 e 350 a 400
μS.cm-1.
Na micro-bacia Mi, 40% dos valores amostrados para condutividade
encontravam-se entre 54 a 56 μS.cm-1 e 20% entre 66 a 68 μS.cm-1 e entre 68 a 72
77
μS.cm-1 totalizando 40% das observações. Somente 10% das leituras foram
registradas nas faixas de 62 a 64 e entre 74 a 76μS.cm-1, correspondendo a 20%.
0%
86%
0% 0%
7%
0% 0% 0%
7%
0%
-50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Condutividade (μS.cm-1)
0
2
4
6
8
10
12
14
No
of o
bs
A)
0%
40%
0% 0% 0%
10%
0%
20%
10% 10%
0%
10%
0%
52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78
Condutividade (μS.cm-1 )
0
1
2
3
4
5
No
of o
bs
B) Figura 6.10 - Distribuição e freqüências dos valores de condutividade elétrica no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B). 6.1.1.6 - Sólidos Totais Dissolvidos (STD)
A maior: 180,5 mg.L-1 (dezembro/2006) e menor: 0,6 mg.L-1 (agosto/2007)
concentração para sólidos totais dissolvidos na água em toda pesquisa foi registrada
78
na micro-bacia Vv. O intervalo de variação observado entre os valores de máximo e
mínimo foi de 179,9 mg.L-1.
De acordo com o Teste “W” a variável sólidos totais dissolvidos não apresentou
distribuição normal dos dados para as duas micro-bacias.
As medianas registradas para Vv e Mi foram 29,6 mg.L-1 e 29,2 mg.L-1,
respectivamente, porém a variação em Vv foi de 179,9 mg.L-1, como citado acima,
enquanto em Mi foi de apenas 8,1 mg.L-1, sendo a concentração máxima
(33,6 mg.L-1.), observada em julho de 2006 e a mínima (25,4 mg.L-1.), em março de
2007.
Segundo o teste não-paramétrico de Mann Whitney, as medianas registradas
para os sólidos totais dissolvidos foram diferentes quanto à variação dos pontos de
coleta (Tabela 6.8).
Tabela 6.8 - Resultados do teste de Mann-Whitney para os valores de sólidos totais dissolvidos amostrados nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 84Soma de ranks Mi 126p 0p-level 0,016Número de Observações: Vv 11Número de Observações: Mi 9
Teste de Mann- Whitney
,017
Na Figura 6.11 é apresentada uma comparação entre as concentrações de
sólidos totais dissolvidos nas duas micro-bacias:
79
020406080
100120140160180200
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o.
STD
(mg.
L-1)
STD (Vv) STD (Mi)
Figura 6.11 - Comportamento dos sólidos totais dissolvidos na coluna d’ água das micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
O comportamento da variável STD foi distinto entre as duas micro-bacias.
Analisando a Figura 6.11 verifica-se que houve grandes variações de STD em Vv ao
contrário de Mi, que teve suas concentrações oscilando entre 20 e 40 mg STD/L.
As concentrações de sólidos totais dissolvidos, assim como os valores de
condutividade elétrica, foram superiores na micro-bacia Mi, devido as maiores
concentrações iônicas verificadas neste ponto.
Os STD exibiram concentrações entre 180,5 mg.L-1 (dezembro/2006) e 5,3
mg.L-1 (fevereiro/2007), na estação chuvosa, para Vv, com intervalo de 175,7 mg.L-1.
Para Mi, a diferença foi aproximadamente vinte e uma vezes menor (8,1 mg.L-1),
correspondendo as concentrações de máxima e mínima (33,6 mg.L-1 – 25,5 mg.L-1)
observadas em novembro de 2006 e março de 2007, respectivamente. A mediana
para os sólidos totais dissolvidos no período de chuvas foi 6,27 mg.L-1 para Vv e
31,1 mg.L-1 em Mi.
80
Em Vv, a mediana e a variação registrada para STD foi de 5,5 mg.L-1 e 10,9
mg.L-1, respectivamente, na estação seca. A concentração máxima (11,5 mg.L-1) foi
observada em julho de 2007 e a mínima (0,6 mg.L-1) em agosto do mesmo ano. Em
Mi, a variação foi de 7,2 mg.L-1, e a mediana de 25,95 mg.L-1. A concentração
máxima verificada foi 32,6 mg.L-1 (julho de 2007) e a mínima 25,4 mg.L-1 (maio de
2007).
As maiores concentrações observadas para STD ocorreram durante a estação
chuvosa para os dois pontos de coleta, possivelmente pela lixiviação de partículas
do solo para a água. O valor máximo observado foi de 180,5 mg.L-1
(dezembro/2006), na micro-bacia Vv, sendo influenciado fortemente pelas chuvas,
pois neste mês choveu uma média mensal de 420 mm, valor elevado se comparado
aos demais meses.
A distribuição e as freqüências dos dados de sólidos totais dissolvidos nas
duas micro-bacias é mostrada na Figura 6.12.
Os resultados do histograma revelam que 82 % das concentrações de sólidos
totais dissolvidos amostradas na micro-bacia Vv estavam entre 0 e 20 mg.L-1 e que
apenas uma observação (9 %) foi verificada nos intervalos de 80 a 100 mg.L-1 e
entre 180 a 200 mg.L-1.
Em Mi, a faixa mais freqüente obtida para sólidos totais dissolvidos estava
entre 25 a 26 mg.L-1, representando 33% das observações. Cerca de 22% das
amostras foram obtidos nas faixas de 31 a 32 mg.L-1. e de 32 a 34 mg.L-1,
totalizando 44%. Apenas 11% foram medidas entre 26 a 27 mg.L-1. e de 29 a 30
mg.L-1. Ao contrário da micro-bacia Vv, nenhuma observação acima de 34 mg.L-1 foi
constatada.
81
0%
82%
0% 0% 0%
9%
0% 0% 0% 0%
9%
-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Sólidos Totais Dissolvidos (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
No
of o
bs
A)
0%
33%
11%
0% 0%
11%
0%
22%
11% 11%
0%
24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Sólidos Totais Dissolvidos (mg.L-1)
0
1
2
3
4
No
of o
bs
B) Figura 6.12 - Distribuição e freqüências dos valores de sólidos totais dissolvidos no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
6.1.1.7 - Salinidade
A concentração de sais minerais na água é expressa como salinidade. Esta
variável apresentou concentrações nulas e próximas de zero nas duas micro-bacias,
durante a realização da pesquisa. O valor máximo registrado foi de 0,09 mg.L-1, na
micro-bacia Vv, em novembro de 2007.
82
Os resultados do teste de Shapiro-Wilks sugerem que a salinidade
apresentou distribuição não-normal dos dados para as duas micro-bacias.
Os resultados da análise descritiva sugerem que a micro-bacia Vv apresentou
mediana de 0,012 mg.L-1, para a salinidade da água e variação de 0,090 mg.L-1,
correspondendo à concentração máxima, observada em novembro de 2007, uma
vez que a concentração mínima foi zero para os meses de janeiro a março de 2007
e de maio a agosto do mesmo ano.
Para Mi, a mediana foi de 0,023 mg.L-1 e a variação de 0,030 mg.L-1, referente
também à concentração máxima registrada para esta variável de dezembro de 2006
a fevereiro de 2007 e nos meses de junho e julho do mesmo ano. A concentração
mínima foi nula em novembro de 2006. O desvio padrão obtido para Mi foi 0,010
mg.L-1 e para Vv 0,027 mg.L-1.
De acordo com o teste não-paramétrico “U”, diferenças significativas foram
constatadas nas concentrações obtidas para a salinidade em relação à variação
espacial (Tabela 6.9).
Tabela 6.9 – Resultados do teste “U”, para os valores de salinidade, amostrados nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 81,5Soma de ranks Mi 128,5p 0p-level 0,007Número de Observações: Vv 11Número de Observações: Mi 9
Teste de Mann- Whitney
,010
Na Figura 6.13 é apresentada uma comparação entre as concentrações de
salinidade da água nas duas micro-bacias:
83
Durante as chuvas, em Vv, a variação para salinidade foi de 0,018
mg.L-1, correspondendo à concentração máxima registrada em dezembro de 2006,
pois a mínima foi zero de janeiro a março de 2007. Na micro-bacia Mi, a variação foi
0,030 mg.L-1, referente ao valor máximo obtido em dezembro de 2006 a fevereiro de
2007. A mediana registrada, no período chuvoso, para Vv foi nula e para Mi de 0,030
mg.L-1.
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Agos
. 200
7
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o.
Sal
inid
ade
(mg.
L-1)
Salin. (Vv) Salin. (Mi)
Figura 6.13 - Comportamento da salinidade na coluna d’ água das micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
No período de estiagem, a mediana obtida para Vv também foi nula e a
variação de 0,010 mg.L-1, relativo ao valor máximo verificado em abril de 2007. Nos
demais meses da estação a concentração mostrou-se nula. Em Mi, a mediana
registrada foi de 0,025 mg.L-1 e a variação de 0,010 mg.L-1, sendo a concentração
máxima: 0,030 mg.L-1 ( junho e julho/2007) e a mínima: 0,020 mg.L-1 (abril e maio /
2007).
As maiores concentrações de salinidade da água foram verificadas na micro-
bacia Mi, em função da mesma ter apresentado valores superiores para os
84
elementos K, Ca, Mg. Observou-se também, que em Mi a média registrada foi
superior na estação seca, possivelmente porque neste período havia pouca água
vertendo, ficando os sais mais concentrados. Em Vv, a média foi superior no período
chuvoso e os sais provavelmente foram oriundos de partículas do solo.
Os principais íons responsáveis pela salinidade das águas interiores sem
influência de água marinha são: nitratos, sulfatos, bicarbonatos, cloretos, potássio e
sódio. As grandes diferenças entre valores de salinidade nos ecossistemas
aquáticos são resultantes de fatores como: intensidade diferenciada de
intemperização e composição das rochas e solos da bacia de drenagem, grau de
influência e composição das águas subterrâneas, precipitação atmosférica e balanço
entre evaporação e precipitação (ESTEVES, 1998).
Os baixos valores de STD e salinidade sugerem a natureza desmineralizada
das águas estudadas, i.e., águas com poucas espécies químicas dissolvidas iônicas.
A maior parte dos elementos químicos se encontra ligada à matéria orgânica, não
estando, portanto, disponível para algas e outros fotótrofos aquáticos (TUNDISI e
TUNDISI, 2008)
Na Figura 6.14 são mostradas as distribuições e as freqüências dos teores de
salinidade nas duas micro-bacias.
Os resultados sugerem que na micro-bacia Vv às concentrações mais
freqüentes amostradas para salinidade na água foram medidas na faixa entre e 0 a
0,01 mg.L-1, representando 64 % das medições. Cerca de 27% das concentrações
lidas estavam entre 0,00 e 0,02 mg.L-1 e 9% entre 0,08 e 0,09 mg.L-1.
85
64%
18%
9%
0% 0% 0% 0% 0% 0%
9%
0%
-0,01 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
Salinidade (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
No
of o
bs
A)
11%
0% 0% 0%
33%
0%
56%
0%
-0,005 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035
Salinidade (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
6
No
of o
bs
B) Figura 6.14 - Distribuição das freqüências dos valores de salinidade no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
Na micro-bacia Mi, 56 % das observações de salinidade na água estavam entre
0,025 e 0,030 mg.L-1. A segunda faixa mais abundante para esta variável foi 0,015 a
0,020 mg.L-1, representando 33%. O restante dos dados (11%) foi amostrado
como zero.
Os valores em negrito apresentaram distribuição normal dos dados, considerando α = 0,05. * W = estatística de Shapiro - Willks ** p = probabilidade da distribuição seguir a curva normal
86
W * p ** W pTurbidez 0,479 0,000 0,687 0,001SSPODPOPP-TotalK+
Ca+2
Mg+2
Cu+2
Zn+1
Fe+3
Mn+2
Variáveis Micro-bacia Vai e Volta Micro-bacia Milagres
Tabela 6.10 – Resultados do teste de normalidade para os nutrientes amostrados na coluna d’água das micro-bacias Vv e Mi.
Os valores alcançados com o teste de normalidade (Shapiro Wilks) para os
nutrientes químicos presentes na coluna d’ água, das duas micro-bacias, são
apresentados na Tabela 6.10 e os resultados da estatística descritiva na tabela 6.11.
6.1.2 - Composição Química da Coluna d’ Água.
0,764 0,002 0,417 0,0000,767 0,003 0,921 0,3620,775 0,004 0,821 0,0260,897 0,102 0,790 0,0110,665 0,000 0,917 0,4030,867 0,046 0,922 0,4480,906 0,161 0,857 0,1130,896 0,117 0,905 0,455
0,840 0,0750,530 0,000 0,490 0,0000,737 0,001 0,418 0,000
87
Vai e Volta 5,8 6,5 0,6 11,0 10,4 10,3 3,2 0,9Milagres 14,1 11,0 3,2 38,8 35,6 100,4 10,0 3,2
Vai e Volta 18,6 15,0 3,0 58,0 55,0 208,3 14,4 3,9Milagres 58,1 26,0 19,0 342,0 323,0 9981,0 99,9 31,6
Vai e Volta 0,021 0,017 0,013 0,035 0,022 0,000 0,010 0,005Milagres 0,022 0,020 0,020 0,027 0,007 0,000 0,004 0,002
Vai e Volta 0,099 0,069 0,010 0,262 0,252 0,007 0,082 0,022Milagres 0,112 0,070 0,043 0,246 0,203 0,007 0,081 0,026
Vai e Volta 0,049 0,029 0,010 0,175 0,165 0,003 0,052 0,014Milagres 0,041 0,040 0,010 0,080 0,070 0,001 0,024 0,008
Vai e Volta 0,051 0,023 0,010 0,158 0,148 0,003 0,051 0,014Milagres 0,065 0,036 0,005 0,168 0,163 0,004 0,064 0,020
Vai e Volta 1,979 2,270 1,190 2,330 1,140 0,245 0,495 0,137Milagres 2,875 2,835 2,100 3,640 1,540 0,319 0,565 0,200
Vai e Volta 0,037 0,030 0,000 0,110 0,110 0,002 0,039 1,048Milagres 2,844 2,730 1,660 4,960 3,300 1,537 1,240 0,454
Vai e Volta 0,058 0,055 0,000 0,110 0,110 0,001 0,025 0,436Milagres 3,371 3,325 2,500 4,780 2,280 0,773 0,879 0,264
Vai e Volta 0,001 0,001 0,000 0,002 0,002 0,000 0,001 0,830Milagres 0,003 0,000 0,000 0,017 0,017 0,000 0,006 16,665
Vai e Volta 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000Milagres 0,004 0,000 0,000 0,033 0,033 0,000 0,012 0,000
Vai e Volta 0,057 0,020 0,000 0,457 0,457 0,014 0,120 2,101Milagres 1,103 0,013 0,000 8,620 8,620 9,226 3,037 226,674
Vai e Volta 0,004 0,002 0,000 0,021 0,021 0,000 0,006 1,489Milagres 0,214 0,113 0,003 0,995 0,992 0,110 0,332 2,939
Fe +3
Mn +2
Ca +2
Mg +2
Cu +2
Zn +1
P-Total
POD
POP
K +1
Erro Pad.Média
Turbidez *
SS
PO4-3
Máx. Variação Variância Desvio Padrão
Variáveis Micro-bacia Média Mediana Mín.
Tabela 6.11 - Estatística descritiva dos resultados das análises de nutrientes na coluna d’água das micro-bacias Vv e Mi.
88
6.1.2.1 - Turbidez
Os valores de turbidez oscilaram entre 38,8 NTU (maio/2008) na micro-bacia
Mi e 0,6 NTU (novembro/2007) na micro-bacia Vv, sendo o intervalo entre máximo e
mínimo de 38,2 NTU.
Os resultados do teste “W”, revelam que a turbidez apresentou distribuição
não-normal dos dados para os dois pontos pesquisados.
Os valores da análise descritiva sugerem que a micro-bacia Vv apresentou
mediana de 6,5 NTU para a turbidez e variação de 10,4 NTU, sendo o valor mínimo:
0,6 NTU (novembro/2007) e o máximo: 11 NTU (novembro/2006).
Para Mi, a mediana registrada foi 11 NTU e a variação de 35,6 NTU, com valor
mínimo de: 3,2 NTU (junho/2007) e máximo de : 38,8 NTU (maio/2007).
Segundo os resultados do teste paramétrico “U”, diferenças significativas foram
identificadas nos valores de turbidez em relação à variação espacial (Tabela 6.12).
Tabela 6.12 - Resultados do teste “U”, para os valores de turbidez amostrados nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 122,5Soma de ranks Mi 153,5p 0p-level 0,004Número de Observações: Vv 14Número de Observações: Mi 9
Teste de Mann- Whitney
,003
O comportamento da turbidez nas duas micro-bacias, durante todo período de
realização da pesquisa é mostrado na Figura 6.15.
89
0,05,0
10,015,020,025,030,035,040,045,0
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o. 2
008
Turb
idez
(NTU
)
Turb. (Vv) Turb. (Mi)
Figura 6.15 - Comportamento da turbidez nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
Durante as chuvas, a turbidez esteve entre 11 NTU (novembro/2006) e 3,9
NTU (fevereiro/2007) em Vv, com intervalo de 7,1 NTU. Para Mi, a variação foi de
13,6 NTU (22 NTU – 8,4 NTU), sendo os valores de mínimo e máximo, observados
em novembro de 2006 e fevereiro de 2007, respectivamente. A mediana da turbidez
foi de 6,47 NTU para Vv e 12,3 NTU para Mi.
Na estação seca, para Vv, a variação registrada entre a turbidez máxima da
água (10,4 NTU), em julho de 2007, e a mínima (3,2 NTU), em agosto e setembro do
mesmo ano, foi de 7,2 NTU. Para Mi, os valores de máximo e mínimo (11,6 NTU –
3,2 NTU) foram registrados em abril e julho de 2007, respectivamente, e a variação
foi de 8,4 NTU. A mediana para esta variável foi 6,15 NTU em Vv e 9,06 NTU em Mi.
A distribuição e as freqüências dos valores de turbidez para as duas micro-
bacias são mostradas na Figura 6.16.
90
0%
8% 8%
0%
23%
0%
8%
23%
8% 8%
0%
8% 8%
0%
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Turbidez (NTU)
0
1
2
3
4
No
of o
bs
A)
0%
20%
0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%
30%
10%
30%
10%
0%
-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Turbidez (NTU)
0
1
2
3
4
No
of o
bs
B) Figura 6.16 - Distribuição e freqüências dos valores de turbidez no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
Os resultados do histograma revelam que 46% dos valores de turbidez
amostrados na micro-bacia Vv estavam entre 3 e 4 e entre 6 e 7 NTU. Cerca de 17%
foram encontrados nas faixas de (0 a 2) (7 a 9) e de (10 a 12) NTU, totalizando 48%.
Apenas uma observação (8%) foi verificada entre 5 a 6 NTU.
91
Para a micro-bacia Mi, os resultados mais significativos estavam entre 9 e 10
NTU e entre 11 e 12 NTU, totalizando 60% das observações. Cerca de 20% foi
observado na faixa de 0 NTU e 10% entre 10 a 11 NTU e 12 a13 NTU.
Os valores mais elevados para turbidez foram registrados em Mi, visto que as
medianas obtidas foram: 5,82 NTU para Vv e 11,64 NTU para Mi. Este fato,
possivelmente está associado à quantidade de material alóctone carreado para o
curso d’ água proveniente principalmente das estradas, pois neste ponto nota-se a
presença de estradas ao entorno da micro-bacia (Mi), ao contrário do que se
observa em Vv, que fica bastante afastada da estrada principal de acesso .
Na estação chuvosa foram registrados os maiores valores de turbidez para as
duas micro-bacias, sugerindo que esta variável pode estar refletindo a maior
concentração de sólidos suspensos carreados em ambientes de maior velocidade de
corrente, como os córregos, e portanto, possuem a maior capacidade de transporte,
especialmente durante a ocorrência de chuvas, como descrito por Lamparelli,
(2004).
A turbidez está diretamente ligada aos sólidos presentes no ecossistema
tendo como principais conseqüências as reduções das atividades fotossintéticas e a
influência direta na diversidade especifica dos organismos presentes, pois, limita a
zona eufótica e influencia a taxa fotossintética. (PERES, 2002).
6.1.2.2 - Sólidos Suspensos
A variação total na concentração de sólidos suspensos na água foi de 339
mg.L-1, valor este resultante da diferença entre o valor máximo (342 mg.L-1),
amostrado na micro-bacia Mi, no mês de maio de 2008, e o valor mínimo (3 mg.L-1)
registrado em agosto de 2007, na micro-bacia Vv.
92
Os resultados do teste de Shapiro-Wilks sugerem que os sólidos suspensos na
água não seguiram distribuição normal dos dados nas duas micro-bacias.
A concentração máxima de sólidos suspensos registrada em Vv foi de 58,0
mg.L-1 (novembro/2007) e a mínima 3,0 mg.L-1(agosto/2007). Uma variação entre
máximo e mínimo de 55,0 mg.L-1 foi constatada neste ponto. A mediana e o desvio
padrão obtidos foram 15 mg.L-1 e 14,4 mg.L-1, respectivamente.
Em Mi, a variação foi maior: 323,0 mg.L-1. A concentração máxima (342,0 mg.L-
1) foi registrada em maio de 2008 e a mínima (19,0mg.L-1) em junho de 2007. A
concentração mediana foi de 26 mg.L-1 e o desvio padrão de 99,9 mg.L-1.
Os resultados do teste paramétrico “U” (Tabela 6.13) sugerem que diferenças
significativas foram verificadas nas medianas, para os sólidos suspensos, quanto à
variação espacial.
Tabela 6.13- Resultados do teste “U”, para os valores de sólidos suspensos, amostrados nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 127,5Soma de ranks Mi 172,5p 0p-level 0,005Número de Observações: Vv 9Número de Observações: Mi 14
Teste de Mann- Whitney
,004
O comportamento dos sólidos suspensos na água das duas micro-bacias,
durante o período de realização da pesquisa, é apresentado na Figura 6.17
Mediana de 13,5 mg.L-1 e variação de 38,0 mg.L-1 foi registrada para Vv na
estação seca, sendo os valores de máximo (41 mg.L-1) e mínimo (3,0 mg.L-1)
observados em junho e agosto de 2007, respectivamente. Para Mi, a mediana foi de
93
23 mg.L-1 e a variação de 8,0 mg.L-1, correspondendo aos valores máximo de
27,0 mg.L-1 (abril/2007) e mínimo de 19,0 mg.L-1 (junho/2007).
05
1015202530354045505560
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o. 2
008
SS (m
g.L-
1)
SS (Vv) SS (P2)
Figura 6.17 - Comportamento dos sólidos suspensos na água nas micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
A concentração máxima de sólidos suspensos registrada para Vv, durante a
estação chuvosa foi de 17,0 mg.L-1 (novembro/2006) e a mínima de 11,0 mg.L-1
(fevereiro/2007), com intervalo de 6,0 mg.L-1. Para Mi, este intervalo foi de 13,0
mg.L-1 e o maior gradiente (35,0 mg.L-1) verificado em dezembro de 2006 e o menor
(22 mg.L-1) em fevereiro de 2007. A mediana para Vv foi de 16 mg.L-1 e para Mi de
32 mg.L-1.
As concentrações de SS na água, assim como os valores de turbidez,
mostraram-se superiores na micro-bacia Mi, provavelmente pela existência de
estradas no interior desta micro-bacia e também pela deposição e carreamento de
litter da mata ciliar, que é mais densa e próxima do leito do rio neste ponto, se
comparado a Vv. Sazonalmente as medianas foram superiores na estação chuvosa
94
para as duas micro-bacias, sugerindo que o escoamento superficial é o principal
responsável pelo transporte destes elementos para o curso d’ água
O material em suspensão tem papel importante em estudos de ecossistemas
aquáticos, sendo, em alguns casos, o maior responsável pela regulação e limitação
da penetração de luz, podendo inferir na concentração de oxigênio e na
condutividade elétrica, segundo Barreto (1999) citado por Peres (2002).
Um aumento nas concentrações de SS é provavelmente o mais significativo
efeito ecológico das atividades florestais, sendo que grande parte do material
arrastado até o curso d’água provém da rede de estradas, durante a fase de
crescimento dos plantios, e durante a fase de exploração, esta carga se soma à
erosão provocada pela exposição do solo (MACDONALD et al., 1991).
Barbosa et al. (2004), analisando bacias florestais e de pastagens encontraram
concentrações de 84,8 mg/L e 448,5 mg/L, respectivamente.
A distribuição e freqüências dos dados de sólidos suspensos na água nas
micro-bacias Vv e Mi é mostrada na Figura 6.18.
As concentrações mais freqüentes amostradas para sólidos suspensos na
micro-bacia Vv estavam entre 10 e 20 mg.L-1, correspondendo a 58 % das
observações. Duas observações (14 %) foram encontradas entre 5 a 10 mg.L-1 e 7%
nas faixas de (0 a 5 mg.L-1); (20 a 25 mg.L-1), (40 a 45 mg.L-1) e de (55 a 60 mg.L-1).
Na micro-bacia Mi, 90% das concentrações foram lidas na faixa de 0 a 50 mg.L-
1 e apenas 10% (uma observação) entre 300 a 350 mg.L-1.
95
0%
7%
14%
29% 29%
7%
0% 0% 0%
7%
0% 0%
7%
0%
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Sólidos Suspensos (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
No
of o
bs
A)
0%
90%
0% 0% 0% 0% 0%
10%
0%
-50 0 50 100 150 200 250 300 350 400
Sólidos Suspensos (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
No
of o
bs
B) Figura 6.18 - Distribuição e freqüências dos valores de sólidos suspensos no período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
6.1.2.3 – Orto-Fosfato (PO4-3) ou Fósforo Reativo Filtrável (PRF)
O fósforo reativo filtrável esteve abaixo dos níveis de detecção
0,010 mg.(PO4-3-P).L-1, na maior parte do período de coletas, nas duas micro-bacias.
Entretanto, alguns picos de PO4-3-P foram observados (Figura 6.19).
96
0,013
0,035
0,0160,018
0,020 0,020
0,027
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
nov/
06
dez/
06
jan/
07
fev/
07
mar
/07
abr/0
7
mai
/07
jun/
07
jul/0
7
ago/
07
set/0
7
out/0
7
nov/
07
dez/
07
jan/
08
fev/
08
mar
/08
abr/0
8
mai
/08
PR
F (m
g.L-
1)
PRF (Vv) PRF(Mi)
Figura 6.19 – Concentrações de PO4-3- P observadas na coluna d’ água das micro-
bacias no período de novembro de 2006 a maio de 2008.
Na micro-bacia Vv o valor máximo de PO4-3-P: 0,035 mg.L-1 foi registrado em
fevereiro de 2007, e em Mi, a concentração máxima:
0,027 mg (PO4-3-P).L-1 foi observada em maio de 2008.
A quase total ausência de PO43-P nas águas das micro-bacias deve-se
provavelmente a pobreza das fontes naturais, como os solos da bacia de drenagem,
da pouca mobilidade deste elemento no solo, fazendo com que ele se desloque
apenas em eventos de intenso escoamento superficial, capaz de carrear partículas
do solo principalmente, as argilas. Além da escassez do P, na bacia de drenagem, o
elevado metabolismo dos ecossistemas aquáticos tropicais, aumenta a assimilação
de PRF incorporando-o à sua biomassa (SABARÁ, 1994).
Em lagos tropicais, devido à alta temperatura, o metabolismo dos organismos
aumenta consideravelmente, fazendo com que o PRF seja rapidamente assimilado e
incorporado na sua biomassa. Este é um dos principais motivos pelo qual, a
97
concentração de PRF é muito baixa, geralmente abaixo do limite inferior de detecção
da maioria dos métodos atualmente disponíveis (ESTEVES, 1998).
6.1.2.4 – Fósforo Orgânico Dissolvido (POD)
A variação global na concentração de fósforo orgânico dissolvido (POD) foi de
0,175 mg(POD-P).L-1, correspondendo ao valor máximo, amostrado na micro-bacia
Vv em dezembro de 2007, visto que valor nulo de POD foi observado em setembro
de 2007, na mesma micro-bacia.
De acordo com o teste “W” de normalidade os valores de POD não estavam
normalmente distribuídos em Vv, porém, em Mi foi observada distribuição normal
dos dados.
Como citado anteriormente, a concentração máxima de POD na micro-bacia
Vv, foi de 0,175 mg(POD-P).L-1, a qual foi aproximadamente dezoito vezes maior
que a concentração mínima registrada no mesmo ponto. Os valores obtidos para a
mediana e o desvio padrão foram de 0,029 e 0,052 mg(POD-P).L-1, respectivamente.
Na micro-bacia Mi, a concentração máxima: 0,080 mg(POD-P).L-1
(fevereiro/2007) mostrou-se oito vezes maior que a concentração mínima registrada:
0,010 mg(POD-P).L-1 (março/2007). A mediana encontrada foi de
0,040 mg(POD-P).L-1 e o desvio padrão de 0,024 mg(POD-P).L-1.
Segundo os resultados do teste não-paramétrico de Mann-Whitney as
medianas obtidas para fósforo orgânico dissolvido (POD) foram idênticas entre os
pontos amostrados (variação espacial) (Tabela 6.14).
98
Tabela 6.14 – Resultados do teste de Mann-Whitney, para fósforo orgânico dissolvido (POD) nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 147Soma de ranks Mi 129p 0p-level 0,574Número de Observações: Vv 13Número de Observações: Mi 10
Teste de Mann- Whitney
,577
Na literatura são poucos os estudos que incluem a determinação do P-
orgânico (dissolvido + particulado) na água, pois, a maioria dos autores analisam
somente o PRF e P-Total (BARBOSA et. al., 2004).
Embora o teste estatístico de Mann-Whitney não aponte diferenças
significativas para o POD, quanto à variação espacial, as maiores concentrações
observadas em Mi, provavelmente ocorreram porque o fósforo está sendo exportado
da bacia como POD, pois não há tempo para os microorganismos realizarem o
processo de mineralização do mesmo à PRF.
O fluxo de fósforo para as águas continentais depende dos processos
geoquímicos nas bacias hidrográficas. De um modo geral, as formas orgânicas de
fósforo, presentes na natureza são de origem biológica (TUNDISI & TUNDISI, 2008).
O perifíton e provavelmente as macrófitas aquáticas são capazes de absorver
não somente o fosfato sob a forma iônica, mas também sob a forma de moléculas
inorgânicas. Desta maneira, estes organismos são de fundamental importância para
o ciclo do fósforo, pois, parte da sua biomassa é assimilada pelo zooplâncton e
peixes, que excretam fezes ricas em fosfato orgânico (ESTEVES, 1998).
O comportamento dos valores de POD, juntamente com os dados obtidos de
precipitação, para as duas micro-bacias, durante todo período de realização da
pesquisa, é mostrado na Figura 6.20.
99
0,0000,0200,0400,0600,0800,1000,1200,1400,1600,1800,200
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o. 2
008
PO
D (m
g.L-
1)
P.O.D (Vv) P.O.D (Mi)
Figura 6.20 - Comportamento do P-Orgânico Dissolvido (POD para as micro-bacias Vv e Mi no período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
Na estação seca, a mediana obtida para P-Orgânico Dissolvido, na micro-bacia
Vv, foi de 0,010 mg(POD-P).L-1 e a variação de 0,019 mg(POD-P).L-1, referente à
diferença entre o valor máximo: 0,029 mg(POD-P).L-1 verificado em abril de 2007 e o
valor mínimo: 0,010 mg(POD-P).L-1 registrado de maio a julho do mesmo ano. Mi, na
estação seca, exibiu mediana de 0,038 mg(POD-P).L-1 e concentração máxima de
0,074 mg(POD-P).L-1 (junho/2007) e mínima de 0,012 mg.(POD-P).L-1 (julho/2007),
com intervalo de 0,062 mg.(POD-P)L-1.
Durante os eventos chuvosos, a mediana registrada para POD em Vv, elevou-
se para 0,030 mg(POD-P).L-1 e a variação para 0,099 mg(POD-P).L-1, sendo as
concentrações de máxima e mínima (0,109 mgPOD-P. L-1- 0,010 mgPOD-P.L-1)
verificadas em fevereiro e março de 2007, respectivamente. Em Mi, a mediana
registrada foi praticamente a mesma: 0,040 mg(POD-P).L-1, no entanto, a variação
100
foi maior: 0,070 mg(POD-P).L-1, referente aos valores (0,080 – 0,010 mgPOD-PL-1),
verificados em fevereiro e março de 2007, respectivamente.
Os resultados da análise sazonal para P-Orgânico Dissolvido sugerem que na
micro-bacia Vv as concentrações mais elevadas, encontradas na estação chuvosa,
possivelmente ocorrem porque a principal fonte de P na água era o material
alóctone, carreado pelo escoamento superficial, uma vez que as concentrações de
POD diminuíram com o chegada do período de estiagem. Fatores como a área (39,8
ha) e a maior declividade da micro-bacia podem estar influenciando a entrada de P,
devido a maior velocidade de escoamento.
McDowell et al. (2001) caracterizaram o escoamento superficial como uma
parte da água da chuva que se desloca sobre o solo em direção aos vales formando
o deflúvio superficial, que resultará na descarga líquida em rios e riachos. Para
Resende (2002), citado por Pellegrini (2005) a forma e a área da micro-bacia são
variáveis importantes e determinantes no volume e na energia do deflúvio. Bigarrella
(2003), complementa que o formato das vertentes também influencia nos fluxos da
água, sendo que, naquelas em que os fluxos são convergentes, a energia de
desagregação e de transporte é maior. Por essas razões, o transporte de sedimento
pelos cursos d’água ocorre de maneira complexa e sua eficiência está relacionada
com a velocidade da corrente.
As menores concentrações de P-Orgânico Dissolvido encontradas na micro-
bacia Mi, durante os eventos chuvosos e as maiores concentrações no período de
estiagem, sugerem que o P presente na água tem como fonte principal a
decomposição de matéria orgânica alóctone, depositada nas margens do córrego e
não no escoamento superficial. Tal fato pode ser avaliado pelo gráfico de
concentrações versus precipitações, em que os valores de POD para Mi não
101
seguem a tendência das chuvas. Sabará (1999), analisando a concentração de P-
Total entre bacias florestais e agrícolas, encontrou menores variações (2,0 a 93,0 μg
P-total L-1) nos córregos florestais, possivelmente pelo resultado da maior taxa de
infiltração nos solos das bacias, permitindo que o escoamento superficial durante os
eventos de chuvas fortes, seja menos intenso e carreie menos solo para o corpo
d’água. No mesmo estudo o P-Orgânico Total teve mediana de 18,3 μg P L-1.
McDowell et al., (2001) sugere que as fontes de fósforo podem ser, também, os
sedimentos erodidos das margens ou depositados no leito dos cursos d'água.
Na Figura 6.21 é mostrado o comportamento e a freqüência de distribuição dos
valores de P-Orgânico Dissolvido, registrados nas micro-bacias durante o período de
realização da pesquisa.
Os resultados sugerem que 69% das amostras medidas para P-Orgânico
Dissolvido na micro-bacia Vv estavam entre 0 a 0,04 mg.L-1, 23% entre 0,08 a 0,12
mg.L-1 e 8% na faixa de 0,16 a 0,18 mg.L-1.
Na micro-bacia Mi, a faixa mais freqüente amostrada para POD foi de 0,03 a
0,04 mg.L-1, representando 40% das observações. Cerca de 20% das leituras
variaram entre 0,01 a 0,02 mg.L-1 e entre 0,07 a 0,08, totalizando 40%. Apenas 10%
estiveram nas faixas de 0 a 0,01 mg.L-1 e 0,05 a 0,06 mg.L-1.
102
0%
38%
31%
0% 0%
15%
8%
0% 0%
8%
0%
-0,02 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20
P-Orgânico Dissolvido (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
6
No
of o
bs
A)
10%
20%
0%
40%
0%
10%
0%
20%
0%
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09
P-Orgânico Dissolvido (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
No
of o
bs
B) Figura 6.21 - Distribuição e freqüências dos valores P-orgânico dissolvido (POD) durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
6.1.2.5 – Fósforo Orgânico Particulado (POP)
Durante todo período de realização da pesquisa os valores de P-Orgânico
Particulado oscilaram entre 0,158 mg(POP-P).L-1 e o limite de detecção:
0,010 mg(POP-P).L-1.
As concentrações obtidas para POP apresentaram distribuição não-normal dos
dados para as duas micro-bacias, segundo o teste de Shapiro Wilks.
103
Na micro-bacia Vv, a concentração mediana de POP foi de
0,023 mg(POP-P).L-1 e a variação entre os valores de máximo: 0,158 mg(POP-P).L- 1
(agosto/2007) e mínimo: 0,010 mg(POP-P).L-1 (abril e setembro de 2007) foi de
0,148 mg(POP-P).L-1.
Em Mi, a variação foi de 0,163 mg(POP-P).L-1, sendo o valor máximo:
0,168 mg(POP-P).L-1 registrado em junho de 2007 e o mínimo: 0,005 mg(POP-P).L-1
em maio de 2008. A mediana obtida foi de 0,036 mg(POP-P).L-1.
Os resultados do teste de Mann-Whitney sugerem que diferenças significativas
não foram constatadas nas medianas obtidas para POP, em função do ponto de
coleta (Tabela 6.15).
Tabela 6.15 - Resultados do teste de Mann Whitney para P- Orgânico Particulado.
Soma de ranks Vv 149Soma de ranks Mi 127p 0,664p-level 0,664Número de Observações: Vv 13Número de Observações: Mi 10
Teste de Mann- Whitney
Os resultados do POP reforçam o que foi dito para POD, pois embora
estatisticamente as medianas tenham sido consideradas iguais, as concentrações
mais elevadas em Mi, sugerem que neste local, o fósforo está sendo exportado na
forma orgânica (dissolvida + particulada), pois, provavelmente não esta havendo
tempo para a decomposição do mesmo. Este fato pode ser comprovado de acordo
com o cálculo de descarga realizado para o P, em que uma perda aproximada de
0,207 Kg/ha de fósforo orgânico particulado foi encontrada para Vv, durante a
realização da pesquisa. O mesmo não foi determinado para Mi, mas as
104
concentrações obtidas sugerem que essa é a principal forma exportada pela micro-
bacia.
MacDonald et al (1991), sugere que grande parte do nitrogênio total - assim
como para os demais nutrientes - está sob forma particulada, e deste modo, mantém
uma correlação positiva com a concentração de sólidos totais em suspensão (STS).
O comportamento das concentrações de POP, juntamente com os dados
obtidos de precipitação, para as duas micro-bacias, durante todo período de
realização da pesquisa, é apresentado na Figura 6.22.
0,0000,0200,0400,0600,0800,1000,1200,1400,1600,180
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o. 2
008
PO
P (m
g.L-
1)
P.O.P (Vv) P.O.P (Mi)
Figura 6.22 - Comportamento do P-Orgânico Particulado (POP) durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
Durante as chuvas, na micro-bacia Vv, a mediana para POP foi de
0,058 mg(POP-P).L-1 e a variação de 0,095 mg(POP-P).L-1, sendo os valores de
máximo e mínimo (0,118 mgPOP-P.L-1 – 0,023 mgPOP-P.L-1) registrados nos meses
de fevereiro de 2007 e novembro de 2006, respectivamente. Para Mi, o intervalo
verificado entre os picos de máximo: 0,166 mg (POP-P).L-1 (fevereiro/2007) e
105
mínimo: 0,010 mg(POP-P).L-1 (dezembro/2006) foi de 0,156 mg(POP-P).L-1 e a
mediana de 0,024 mg(POP-P).L-1.
No período de estiagem, a mediana obtida para Vv foi de 0,018 mg(POP-P).L-1
e a variação de 0,148 mg(POP-P).L-1, correspondendo a diferença entre os valores
de máximo e mínimo (0,158 mgPOP-P.L-1– 0,010 mgPOP-P.L-1), observados nos
meses de agosto de 2007 e abril/setembro do mesmo ano. No segundo ponto de
coleta, o intervalo de variação foi de 0,135 mg(POP-P).L-1, sendo o pico máximo:
0,168 mg(POP-P).L-1 registrado em junho de 2007 e o mínimo: 0,033 mg(POP-P).L-1
em abril do referido ano. A mediana alcançada pelo POP em Mi foi de
0,081 mg(POP-P).L-1, maior que a observada na estação chuvosa.
Na micro-bacia Vv, as maiores concentrações de POP registradas na estação
chuvosa, estão relacionadas possivelmente com o carreamento de P através do
escoamento superficial, pois, as concentrações obtidas para POP seguem a mesma
tendência da curva de precipitação, apesar da correlação dos dados não ter
apresentado relação significativa com os valores de SS.
Para Mi, os teores mais elevados de POP foram registrados no período de
estiagem, sugerindo que a principal fonte de POP é a deposição de material nas
margens, pois, os valores de POP não foram coerentes com a linha de precipitação.
Na Figura 6.23 é mostrada a distribuição e as freqüências dos valores de
POP nas micro-bacias Vv e Mi.
106
0%
38%
23%
15%
0% 0%
8% 8% 8%
0%
-0,0
2
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
P-Orgânico Particulado (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
6
No
of o
bs
A)
0%
30% 30%
0%
10%
0% 0%
10%
0%
20%
0%
-0,0
2
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
P-Orgânico Particulado (mg.L-1)
0
1
2
3
4
No
of o
bs
B) Figura 6.23 - Distribuição e freqüências dos valores P-orgânico particulado (POP) durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008 na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
De acordo com o histograma as concentrações mais freqüentes de P-Orgânico
Particulado medidas na micro-bacia Vv estiveram entre 0 a 0,04 mg(POP-P).L-1,
representando 61% das observações. Cerca de 15% foram lidas entre 0,04 a 0,06
mg.L-1 e 8% foram detectadas nas faixas de 0,10 a 0,12; 0,12 a 0,14 e 0,14 a 0,16
mg(POP-P).L-1, totalizando 24%. Nenhuma observação foi constada acima de 0,16
mg(POP-P).L-1.
107
Para a micro-bacia Mi, assim como em Vv, a faixa mais freqüente observada
para os valores de POP estavam entre 0 a 0,04 mg.L-1, correspondendo a 60% das
observações. A segunda faixa mais amostrada, 20%, foi observada de 0,16 a 0,18
mg (POP-P).L-1 e 10% das leituras foram registradas nas faixas: 0,06 a 0,08 mg
(POP-P).L-1 e 0,12 a 0,14 mg (POP-P).L-1.
6.1.2.6 – Fósforo Total (PT)
Em toda a pesquisa as micro-bacias florestais exibiram variação para o fósforo
total de 0,252 mgP.L-1, correspondendo a concentração máxima: 0,262 mgP.L-1 e a
mínima: 0,010 mgP.L-1, ambas registradas na micro-bacia Vv.
De acordo com o teste de normalidade, os valores de P-Total estavam
normalmente distribuídos para a micro-bacia Vv, entretanto, em Mi os valores não
seguiram distribuição normal.
Em Vv, a concentração máxima de fósforo total foi de 0,262 mgP.L-1,
(fevereiro/2007). Essa concentração foi 26 vezes superior ao valor mínimo:
0,010 mgP.L-1 (julho e agosto/2007). Mediana de 0,069 mgP.L-1 e desvio padrão de
0,082 mgP.L-1 foi verificado para este ponto.
Na micro-bacia Mi, a concentração máxima de P-Total: 0,246 mgP.L-1
(fevereiro/2007), foi aproximadamente 6 vezes maior que a concentração mínima:
0,043 mgP.L-1 (novembro de 2006). A mediana registrada foi de 0,070 mgP.L-1 e o
desvio padrão de 0,081 mgP.L-1.
Na Tabela 6.16 é apresentado o resumo do teste de Mann Whitney para o
P-Total durante todo período de realização da pesquisa. Os resultados sugerem que
as medianas de P-Total foram idênticas entre os pontos de coleta.
108
Tabela 6.16 – Resumo dos resultados do teste de Mann-Whitney, para P-Total nas micro-bacias Vv e Mi.
Soma de ranks Vv 161Soma de ranks Mi 140p 0,396p-level 0,396Número de Observações: Vv 14Número de Observações: Mi 10
Teste de Mann- Whitney
De um modo geral, as medianas registradas para este elemento foram bem
próximas: 0,069 mgP.L-1 (Vv) e 0,070 mgP.L-1 (Mi), no entanto, a variação entre a
concentração máxima e mínima registrada para P-Total foi superior em Vv (0,252
mgP.L-1) se comparado a Mi (0,203 mgP.L-1).
O comportamento das concentrações de P-Total, juntamente com os dados de
precipitação para as duas micro-bacias é mostrado na Figura 6.24.
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o. 2
008
P-T
otal
(mg.
L-1)
P- Total (Vv) P- Total (Mi)
Figura 6.24 - Comportamento dos valores de P-Total durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
109
Na micro-bacia Vv à mediana encontrada na estação seca foi de 0,034
mgP.L-1 e a variação entre a concentração máxima e mínima (0,180 mgP.L-1 –
0,010 mgP.L-1) de 0,170 mg.L-1. Em Mi, a mediana obtida foi de 0,129 mgP.L-1 e o
intervalo verificado entre os valores de máximo e mínimo de 0,192 mgP.L-1.
No período chuvoso, em Vv, a variação observada foi de 0,226 mgP.L-1 e a
mediana de 0,147 mgP.L-1. Os valores de máximo e mínimo (0,262 mgP.L-1 – 0,036
mgP.L-1) foram registrados em fevereiro e março de 2007, respectivamente. Para Mi,
o intervalo verificado entre as concentrações de máxima e mínima foi de 0,203
mgP.L-1 e as concentrações estiveram entre 0,246 mgP.L-1 (fevereiro/2007) e 0,043
mgP.L-1 (novembro/2006 ). A mediana observada foi de 0,066 mgP.L-1.
Como citado anteriormente para as demais formas de fósforo, em Vv, os
valores mais elevados de P-Total foram observados na estação chuvosa, sugerindo
que a principal fonte deste elemento é a lixiviação de fósforo do solo para a água,
através do escoamento superficial, uma vez que os picos de P-Total coincidem com
o período de vazão máxima. Para Mi, as maiores concentrações de P-Total foram
registradas na estação seca, possivelmente porque P é oriundo de material alóctone
depositado próximo às margens do curso d’ água, visto que as concentrações de P-
Total não seguem a mesma tendência dos dados de precipitação da bacia.
A distribuição e as freqüências dos valores de P-Total medidos nas micro-
bacias são apresentadas na figura 6.25.
110
0%
43%
14% 14% 14%
7% 7%
-0,0
5
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
P-Total (mg.L-1)
0
1
2
3
4
5
6
7
No
of o
bs
A)
0%
30% 30%
0%
10%
0% 0% 0%
10%
0% 0%
20%
0%
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,22
0,24
0,26
0,28
P-Total (mg.L-1)
0
1
2
3
4
No
of o
bs
B) Figura 6.25 - Distribuição e freqüências dos valores fósforo total (P-Total) durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
As concentrações mais freqüentes obtidas para fósforo total em Vv estavam
entre 0 a 0,05 mg.L-1, representando 43% das observações. Cerca de 14% foram
registradas nas faixas de 0,05 a 0,010 mg.L-1; 0,010 a 0,015 mg.L-1 e 0,015 a 0,020
mg.L-1, totalizando 43% das concentrações medidas e apenas uma observação (7%)
foi registrada nas faixas de 0,020 a 0,025 mg.L-1 e 0,025 a 0,030 mg.L-1.
111
Os resultados do histograma revelam que 60% das medições de fósforo total
em Mi estavam entre 0,04 a 0,08 mg.L-1. A segunda faixa mais freqüente observada
para esta variável foi de 0,24 a 0,26 mg.L-1 e somente 10% foram encontradas nas
faixas de 0,010 a 0,012 mg.L-1 e 0,018 a 0,020 mg.L-1.
As concentrações médias obtidas durante todo o período de realização da
pesquisa para o P-Total foram de 0,010 mg/L e 0,112 mg/L para Vv e Mi,
respectivamente.
Barbosa et al., 2004, analisando a concentração média de P em bacias
plantadas de Eucalyptus, na região do médio rio Doce, encontrou concentrações
máxima de 93 μg/L e média de 24,45 μg/L. Câmara et. al. (2003), mediu
concentrações de P-Total entre 0,070 e 0,13 mg P/L (Plantio de Eucalyptus) e de
0,015 a 0,03 (Floresta Nativa) em São Paulo.
6.1.2.7 – Correlação das Formas de P com as Variáveis Analisadas na Coluna d’
Água.
Uma correlação entre todas as variáveis analisadas na coluna d’ água e as
diferentes formas de fósforo, foram realizadas para as duas micro-bacias. Valores
realçados em negrito, sugerem correlação significativa dos dados (p<0,05).
Os resultados da correlação são apresentados na Tabela 6.17.
Para o PRF foi verificado na micro-bacia Vv correlações negativas com o K e
Mg, porém, esta correlação não tem significado físico. Para Mi, correlações entre
oxigênio, turbidez e sólidos suspensos foram observadas. A relação positiva entre o
oxigênio dissolvido pode ser explicada pela própria fórmula química do elemento
(PO4-3), pois, para cada átomo de P é necessário 4 átomos de oxigênio para formar
a molécula. A correlação entre turbidez e sólidos suspensos sugere que este
112
elemento está entrando no curso d’ água pelo arraste de partículas do solo e do
litter.
Tabela 6.17 – Tabela de correlação entre as variáveis analisadas na coluna d’ água com as diferentes formas de P, para as micro-bacias Vv (P1) e Mi (P2).
P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2Temperatura 0,31 0,34 0,56 0,73 0,14 0,43 0,48 0,58Potencial Redox -0,22 -0,02 -0,34 0,64 0,09 0,63 -0,18 0,66Oxigênio Dissolvido -0,23 0,57 -0,35 0,74 0,11 0,49 -0,18 0,65Oxigênio Saturado -0,20 0,55 -0,31 0,73 0,12 0,45 -0,15 0,61pH -0,34 0,35 -0,75 0,72 0,14 0,54 -0,44 0,66Condutividade -0,02 0,34 0,18 0,69 -0,02 0,46 0,10 0,59STD -0,03 -0,08 0,15 0,62 -0,02 0,57 0,08 0,60Salinidade 0,21 -0,07 -0,07 0,72 -0,17 0,66 -0,12 0,70Turbidez -0,44 0,59 -0,55 0,55 -0,13 0,17 -0,49 0,36SS 0,22 0,68 -0,03 0,20 -0,22 -0,12 -0,12 0,05Clorofila -0,03 0,07 -0,21 0,51 -0,05 0,74 -0,17 0,70K total -0,59 0,22 -0,22 0,29 -0,47 0,42 -0,51 0,42Ca total -0,38 0,00 -0,47 0,33 -0,28 0,40 -0,52 0,40Mg total -0,67 0,03 -0,20 0,36 -0,21 0,39 -0,35 0,40Cu total -0,07 -0,10 0,30 0,29 -0,19 -0,16 0,06 -0,03Zn total -0,13 0,30 -0,16 -0,03Fe total -0,21 -0,13 -0,12 -0,14 -0,10 -0,02 -0,17 -0,07Mn total 0,02 -0,22 0,09 -0,06 0,31 -0,08 0,25 -0,10Vazão 0,14 -0,19 0,05 0,13 0,41 -0,18 0,30 -0,10
P-TotalVariáveis PO4-3 POD POP
Para o POD, em Vv, foi registrada correlação positiva entre esta espécie
química e a temperatura da água, sugerindo que quanto maior é a temperatura do
meio, mais rápida é a velocidade de decomposição da matéria orgânica nos
microorganismos e maior é a liberação de POD para a água. Esta liberação de POD
possibilita uma diminuição dos valores de pH, quando é feita na forma de ácidos
húmicos. A correlação verificada com a turbidez (-0,55) não tem significado físico,
pois a turbidez é a medida de material particulado e não dissolvido.
Em Mi, os resultados das correlações sugerem que a liberação do POD está
sendo acelerada pelo aumento da temperatura (0,73), porém a taxa de
113
decomposição é baixa, porque não há consumo de O2 (0,74). O POD não está
sendo lançado no meio na forma de ácidos húmicos, pois apresentou correlação
positiva com o pH. As demais correlações não apresentam explicações físicas, pois
turbidez, salinidade, STD, condutividade e potencial redox são medidas das formas
iônicas.
Para o POP, em Mi, notou-se que a concentração de clorofila teve correlação
positiva com este elemento, indicando que as formas particuladas de fósforo têm
origem no fitoplactôn, que ficou retido no filtro.
Para P-Total, na micro-bacia Mi, observou-se correlações entre temperatura
(0,58), oxigênio (0,65), clorofila (0,70) e pH (0,66), pelos mesmos motivos citados
acima. Correlações entre potencial redox (0,66), condutividade elétrica (0,59), STD
(0,60) e turbidez (0,70) também foram registradas, revelando que o P está sendo
carreado principalmente na forma iônica.
A clorofila, por existir na água apenas dentro de células de fitoplâncton,
possivelmente pesou mais na concentração final de P-Total.
6.1.2.8 – Nutriente Limitante
O conceito de nutriente limitante é baseado na “Lei do Mínimo”, proposta por
Liebig, a qual estabelece que a produção primária de um organismo é determinada
pela concentração da substância que estiver presente no ambiente em menor
quantidade relativa a sua necessidade (WETZEL, 1993).
Apesar de existirem diversos trabalhos que comprovam a aplicabilidade de tal
princípio devem-se considerar algumas questões que interferem na sua aplicação,
uma vez que, diferentemente do pressuposto de estado constante na proposta
114
teórica da Lei do Mínimo, na prática os nutrientes podem atuar como limitantes
concomitantemente, alterando suas concentrações no meio (LAMPARELLI, 2004).
Embora exista uma controvérsia sobre a influência da razão N:P na estrutura
da comunidade fitoplanctônica e na determinação de nutrientes (SMITH &
BENNETT, 1999), alguns trabalhos demonstram a utilidade do conceito de nutriente
limitante e a possibilidade de se utilizar modelos preditivos para a relação carga de
fósforo afluente e concentração de clorofila a (LAMPARELLI, 2004).
A proporção de cada nutriente no ecossistema aquático foi determinada pelo
índice de Redfield, que definiu a razão estequiométrica de 106 C: 16N: 1P. Os ciclos
destes elementos nas águas continentais estão inter-relacionados portanto, com os
processos biológicos no sistema aquático e as razões estequiométricas referidas,
refletem em parte, a forma em que os nutrientes se encontram na água (TUNDISI &
TUNDISI, 2008).
Para a determinação do nutriente limitante nas micro-bacias estudadas foi
calculada a média geral de todas as concentrações obtidas para P-Total e N-Total,
sendo estas médias divididas pela razão de Redfield.
As concentrações mensais de nitrogênio, foram analisadas pela CENIBRA.
Para Vv, o índice de Redfield obtido para nitrogênio total foi de 0,132 e para o
fósforo de 0,010. Em Mi estes índices foram de 0,180 e 0,112, para nitrogênio e
fósforo, respectivamente.
Os resultados sugerem que o P é o elemento limitante, tanto na micro-bacia
Vv como em Mi, devido sua menor concentração no meio.
115
6.1.2.9 - Bases (K,Ca, Mg)
Analisou-se sempre a concentração total das bases, dessa forma, omitiu-se o
adjetivo “total” na citação das concentrações dos elementos, o qual, porém, está
implícito.
De acordo com o teste de normalidade de Shapiro Wilks, todas as bases, com
exceção do Mg, apresentaram distribuição não-normal dos dados para a micro-bacia
Vv, entretanto, para Mi, os dados de K, Ca e Mg estavam normalmente distribuídos.
Os resultados do teste não-paramétrico de Mann Whitney, sugerem que
diferenças significativas foram constatadas para as medianas de Ca e Mg, em
função do ponto de coleta, no entanto, para o K, comportamento idêntico foi
observado (Tabela 6.18).
Tabela 6.18 - Resultados do teste de Mann - Whitney, para as medianas de potássio, cálcio e magnésio amostradas em Vv e Mi.
K Ca MgSoma de ranks Vv 157 91 91Soma de ranks Mi 74 140 140p 0,311 0,000 0,000p-level 0,309 0,000 0,000Número de Observações: Vv 13 13 13Número de Observações: Mi 8 8 8
Teste de Mann- Whitney
Potássio (K)
O comportamento das concentrações de potássio durante o período de
realização da pesquisa, para as duas micro-bacias é mostrado na Figura 26.
116
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
nov-
06
dez-
06
jan-
07
fev-
07
mar
-07
abr-0
7
mai
-07
jun-
07
jul-0
7
ago-
07
set-0
7
out-0
7
nov-
07
dez-
07
K (m
g.L-
1)
K (Vv) K (Mi)
Figura 6.26 – Distribuição das concentrações de potássio nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.
Na micro-bacia Vv, a concentração máxima de potássio registrada foi de
2,33 mg.L-1 em abril, julho, setembro e outubro de 2007 e a mínima de 1,19 mg.L-1
em janeiro do mesmo ano. A variação entre a concentração máxima e mínima
observada foi de 1,14 mg.L-1 e mediana e o desvio padrão de 2,27 mg.L-1 e 0,495
mg.L-1, respectivamente.
Na micro-bacia Mi, a mediana verificada foi de 2,835 mg.L-1 e o desvio padrão
de 0,831 mg.L-1. A variação entre a concentração máxima: 3,640 mg.L-1,
(maio/2007), e a concentração mínima: 2,100 mg.L-1 (novembro/2006) foi de 1,540
mg.L-1.
As medianas, assim como as variações nas concentrações de máxima e
mínima para o potássio, foram superiores na micro-bacia Mi.
Likens et al. (1994), citado por Sabará (1999), sugerem que os resultados
obtidos acerca da biogeoquímica do potássio em um ecossistema florestal
117
temperado indicam que em anos úmidos o ecossistema atua como fonte de
potássio, enquanto que nos anos de seca atua como um sumidouro deste elemento.
Talvez Mi esteja atuando como um sumidouro de K, pois, 2007 foi um ano atípico de
precipitação se comparado com os dados de anos anteriores, na bacia do médio rio
Doce.
Likens e Bormann (1996), calcularam uma média de 0,23 mgK.L-1, para
Hubbard Broo,entre 1963 a 1974. Esse valor está cerca de 10 vezes menor que o
encontrado para as medianas das bacias pesquisadas. Barbosa et al. (2004),
estudando dois córregos florestais na região, encontraram valor de mediana igual a
1,99 mgK.L-1. Estes valores estão próximos das medianas obtidas com a realização
desta pesquisa.
Cálcio
Na micro-bacia Vv as concentrações de Ca foram praticamente nulas em todo
período de estudo, sendo a concentração máxima: 0,110 mg.L-1 registrada no mês
de abril de 2007. A mediana obtida foi de 0,030 mg.L-1.
Em Mi, as concentrações registradas foram mais expressivas. O pico máximo
de cálcio:4,96 mg.L-1, foi registrado em julho de 2007 e o mínimo: 1,66 mg.L-1, em
novembro de 2006 e março de 2007. Uma variação entre máximo e mínimo de 3,3
mg.L-1 e mediana de 2,730 mg.L-1 foram constatadas neste ponto.
As distribuições das concentrações de cálcio nas micro-bacias são
apresentadas na Figura 6.27.
118
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
nov-
06
dez-
06
jan-
07
fev-
07
mar
-07
abr-
07
mai
-07
jun-
07
jul-0
7
ago-
07
set-0
7
out-0
7
nov-
07
dez-
07
Ca
(mg.
L-1)
Ca (Vv) Ca (Mi)
Figura 6.27– Distribuição das concentrações de cálcio nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.
A análise comparativa do gráfico mostra claramente que maiores teores de
cálcio foram observados em Mi e durante a estação seca. Para Vv as concentrações
registradas foram praticamente nulas em toda a pesquisa.
O predomínio de cálcio na água, provavelmente reflete a química dos solos das
bacias na qual estão inseridas. (SABARÁ, 1999). Bormann e Likens (1967), citados
por Margalef (1983), calcularam uma média de 1,65 mgCa.L-1entre 1963 a 1974 para
Hubbard Brook (NE dos E.U.A). Sabará (1999), encontrou valores de medianas
iguais a 0,026 mgCa.L-1 (estação chuvosa) e 0,11 mgCa.L-1 (estação seca) em
córregos florestais próximos de Vv e Mi. Tanto a ordem de grandeza, quanto a
diferença entre concentrações na época de seca e chuva, está semelhante com o
atual estudo. Isso sugere que o cálcio é um elemento que não se desloca com o
escoamento superficial, sendo mais presente na água, em períodos de seca,
provavelmente devido à decomposição de material alóctone.
119
Magnésio
A figura 6.28, apresenta a distribuição das concentrações de Mg para os
pontos estudados.
As concentrações de magnésio na água estiveram próximas de zero para a
micro-bacia Vv no período de realização da pesquisa, sendo o valor máximo: 0,110
mg.L-1, observado em dezembro de 2006. A média encontrada foi de 0,058 mg.L-1.
Para Mi, a média observada foi de 3,371 mg.L-1 e a maior concentração: 4,78
mg.L-1, registrada em julho de 2007 e a menor: 2,5 mg.L-1, em março do mesmo ano.
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
nov-
06
dez-
06
jan-
07
fev-
07
mar
-07
abr-0
7
mai
-07
jun-
07
jul-0
7
ago-
07
set-0
7
out-0
7
nov-
07
dez-
07
Mg
(mg.
L-1)
Mg (Vv) Mg (Mi)
Figura 6.28 – Distribuição das concentrações de magnésio nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.
De acordo com o gráfico, os maiores valores de Mg também foram nitidamente
registrados na micro-bacia Mi, enquanto em Vv as concentrações ficaram próximas
de zero durante toda pesquisa.
Barbosa et. al.(2004), registraram concentrações de Mg entre 0,23 e
4,08 mg.L-1 valores próximos aos encontrados nesse estudo.
120
A ordem de abundância observada para as bases na micro-bacia Vv foi:
K > Ca > Mg. Já para Mi, a ordem foi inversa: Mg > Ca > K. Barbosa et al. (2004),
estudando micro-bacias no médio rio Doce encontrou os elementos K > Na > Mg
como ordem de abundância.
As concentrações das bases mostraram-se superiores em Mi e na estação
seca, provavelmente devido a diminuição da vazão, o que tornou os elementos mais
concentrados. Na micro-bacia Vv, os maiores teores foram constatados na estação
chuvosa, sugerindo que eles foram carreados do solo para a água, pelo escoamento
superficial.
Segundo Likens e Bormann (1996) citados por Sabará (1999), a água
existente em córregos de bacias florestais em um dado momento é uma mistura de
água de precipitação e água subterrânea, cujas proporções variam sazonalmente.
Durante as chuvas, a água dos córregos é essencialmente água do escoamento
superficial que recebeu as influências de sua passagem pela vegetação e solos
florestais. Durante a seca, a água do córrego, é essencialmente água subterrânea,
refletindo a química dos solos e das rochas em decomposição.
6.1.2.10 - Metais (Cu, Zn, Fe e Mn)
Segundo o teste de normalidade de Shapiro Wilks, o cobre e o zinco
apresentaram distribuição normal dos dados para as duas micro-bacias, enquanto os
valores de ferro e manganês não estavam normalmente distribuídos nos pontos
estudados.
Os resultados da ANOVA não paramétrica de Mann Whitney apontam que as
concentrações de cobre, zinco e ferro foram iguais quanto à variação espacial. Para
121
o manganês foi registrado comportamento distinto entre as medianas das micro-
bacias. (Tabela 6.19).
Tabela 6.19 - Resultados do teste de Mann - Whitney, para as medianas de cobre, zinco, ferro e manganês amostradas em Vv e Mi.
Cu Zn Fe MnSoma de ranks Vv 148 137 144 98Soma de ranks Mi 84 95 87 133p 0,745 0,638 0,941 0,001p-level 0,744 0,202 0,942 0,001Número de Observações: Vv 13 13 13 13Número de Observações: Mi 8 8 8 8
Teste de Mann- Whitney
Cobre e Zinco
A distribuição das concentrações de cobre e zinco durante a realização da
pesquisa podem ser visualizadas nas Figuras 6.29.
0,0000,0050,0100,0150,0200,0250,0300,035
nov-
06de
z-06
jan-
07fe
v-07
mar
-07
abr-0
7m
ai-0
7ju
n-07
jul-0
7ag
o-07
set-0
7ou
t-07
nov-
07de
z-07
Zn (m
g.L-
1)
Zn (Vv) Zn (Mi)
A)
0,0000,0030,0060,0090,0120,0150,018
nov-
06de
z-06
jan-
07fe
v-07
mar
-07
abr-0
7m
ai-0
7ju
n-07
jul-0
7ag
o-07
set-0
7ou
t-07
nov-
07de
z-07
Cu
(mg.
L-1)
Cu (Vv) Cu (Mi)
B) Figura 6.29 – Distribuição das concentrações: (A) de zinco (B) e cobre nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.
Na micro-bacia Vv as concentrações de zinco estiveram abaixo do limite de
detecção do método (0,005 mg.L-1) no período de estudo. Em Mi, apenas uma
concentração de 0,033 mg.L-1 foi observada em dezembro de 2006, porém, no
restante dos meses as concentrações também estiveram abaixo do limite de
122
detecção e foram representadas como zero. A concentração média registrada para
Mi foi de 0,004 mg.L-1.
As concentrações de cobre na água exibiram valores baixos (< 0,005 mg.L-1)
para as duas micro-bacias, com exceção do mês de dezembro de 2006, na micro-
bacia Mi, em que foi registrado valor máximo de 0,017 mg.L-1. A concentração média
obtida foi igual a 0,003 mg.L-1.
Ferro e Manganês
A distribuição das concentrações de ferro e manganês durante todo período
de realização da pesquisa podem ser visualizadas nas Figuras 6.30.
A concentração de Mn na água em Vv esteve próxima de zero durante os
meses de realização da pesquisa, sendo o valor máximo: 0,021 mg.L-1, registrado
em janeiro de 2007 e a média encontrada de 0,004 mg.L-1. Para Mi, a concentração
média foi de 0,214 mg.L-1 e os valores de Mn oscilaram entre 0,995 mg.L-1 e 0,003
mg.L-1 nos meses de novembro de 2006 e março de 2007, respectivamente.
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
nov-
06de
z-06
jan-
07fe
v-07
mar
-07
abr-0
7m
ai-0
7ju
n-07
jul-0
7ag
o-07
set-0
7ou
t-07
nov-
07de
z-07
Fe (m
g.L-
1)
Fe (Vv) Fe (Mi)
A)
0,000,050,100,150,200,250,300,35
nov-
06de
z-06
jan-
07fe
v-07
mar
-07
abr-0
7m
ai-0
7ju
n-07
jul-0
7ag
o-07
set-0
7ou
t-07
nov-
07de
z-07
Mg
(mg.
L-1)
Mn (Vv) Mn (Mi) B)
Figura 6.30 – Distribuição das concentrações de ferro (A) e manganês (B) nas duas micro-bacias durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.
O ferro apresentou concentrações baixas (< 0,5 mg.L-1) para os dois pontos,
exceto no mês de julho de 2007, em Mi, onde a concentração máxima de 8,65 mg.L-
123
1 foi registrada. A concentração média de Fe neste ponto foi de 1,103 mg.L-1. O pico
observado para o ferro foi um resultado provável da diminuição de vazão em Mi.
A ordem de abundância dos metais nas duas micro-bacias foi a seguinte: Fe >
Mn > Zn > Cu. Tal ordem de abundância reflete a composição química dos
sedimentos a qual, por sua vez, é função dos solos das bacias de captação. Sabará
(1999), analisando bacias plantadas com Eucalyptus e pastagens, na bacia do
médio rio Doce, encontrou a mesma ordem de abundância para os metais na água.
Barbosa et al. (2004) analisando bacias cultivadas por Eucalyptus na região do
médio rio Doce (próximas das áreas analisadas nesta pesquisa) encontrou
concentrações médias de 0,002 mg Zn.L-1; 1,06 mg Fe.L-1; 0,020 mg Mn.L-1 e nula
para o cobre.
6.1.2.11 - Descarga de Nutrientes
Os resultados do cálculo de descarga (Kg/ha) para os nutrientes amostrados
na micro-bacia Vv, durante toda pesquisa (aproximadamente 1 ano) são
apresentados na Tabela 6.20.
Tabela 6.20 – Resultados do cálculo de descarga (Kg/ha) para os nutrientes na micro-bacia Vv durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008.
Variáveis Descarga (Kg/ha)PRF 0,019POD 0,168POP 0,207
P-Total 0,399K 5,7425Ca 0,0829Mg 0,2092Zn 0,0000Cu 0,0022Fe 0,1920Mn 0,0220
124
É importante ressaltar que na micro-bacia Mi a descarga não foi calculada
devido a problemas no medidor de vazão (lisímetro) e também pela ausência de
água nos meses de agosto a dezembro de 2007.
A micro-bacia Vv apresentou, no período de realização da pesquisa, uma
perda total de fósforo por deflúvio de 0,399 Kg/ha, sendo as maiores perdas
verificadas nos meses de janeiro e fevereiro de 2007.
Dentre as formas de P, a orgânica particulada (POP) foi a mais exportada
pela bacia, cerca de 0,207 Kg/ha (51,9%). O mês de janeiro de 2007 foi o que mais
contribui para este fato. Uma massa de fósforo de 0,168 Kg/ha (42,1%) e 0,019
Kg/ha (6%) foi exportada nas formas de P-Orgânico Dissolvido (POD) e PRF,
respectivamente.
A predominância de P-Orgânico Particulado em Vv pode ser constatada
também pela Figura 6.31, que mostra as porcentagens das diferentes formas de P,
para cada mês, durante a realização da pesquisa.
A maior parte de P esta sendo exportada da micro-bacia, conforme os
cálculos, na forma particulada. Isto sugere que esta espécie química não está tendo
tempo para ser mineralizada a POD e posteriormente a PRF na bacia.
Provavelmente esta mineralização do fósforo orgânico a PRF irá ocorrer em outro
ponto do curso d’água, mais a jusante, podendo afetar o estado trófico do mesmo.
125
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
nov-
06
dez
-06
jan-
07
fev-
07
mar
-07
abr-
07
mai
-07
jun-
07
jul-0
7
ago-
07
set-0
7
out-0
7
nov-
07
dez-
07
P.O.D P.O.P P.R.F
Figura 6.31 – Porcentagens das diferentes formas de P analisadas na micro-bacia Vv no período de novembro de 2006 a dezembro de 2007.
Mosca (2003), estudando descarga de nutrientes em micro-bacia plantada com
Eucalyptus desde 1972, na região de São Paulo, no período de novembro de 2001 a
outubro de 2002,encontrou descarga de P-Total de 0,060 Kg/ha.
A intensidade e duração da chuva influenciam a magnitude da descarga líquida
e da concentração de sedimento em suspensão no deflúvio superficial (GASTALDINI
& MENDONÇA, 2001; LANA, 2002). Dessa forma, há uma relação direta entre o
aumento dessas variáveis, que se relacionam diretamente, com o aumento das
transferências de fósforo (QUINTON et al., 2001). Esses autores concluíram que as
chuvas de baixa intensidade são tão ou mais importantes que as de alta intensidade
para as transferências de fósforo, considerando a freqüência e o número de cada
uma delas.
126
As bases foram exportadas da micro-bacia na seguinte ordem: K > Mg > Ca.
Mosca (2003) obteve descargas de 0,54 Kg/ha, 0,58 Kg/ha e 0,19 Kg/ha, para
potássio, cálcio e magnésio, respectivamente, em um estudo realizado de novembro
de 2001 a outubro de 2002, na região de São Paulo, em áreas cultivadas com
Eucalyptus desde 1972.
Para os metais, as perdas encontradas foram pequenas devido à baixa
concentração dos mesmos nas amostras de água. O metal mais abundante foi o
ferro, seguido do manganês, cobre e zinco.
Apesar da micro-bacia Mi não possuir resultados para as descargas dos
nutrientes analisados na coluna d’ água, através da Figura 6.32, é possível intuir que
assim como em Vv, a forma predominante de P neste local também foi a forma
orgânica particulada. A forma inorgânica foi a menos expressiva, sendo detectada
apenas por alguns picos.
Segundo Lima (1993), o balanço de nutrientes em bacias hidrográficas
cultivadas com florestas de Eucalyptus mostra-se, em termos médios, bastante
conservador, com relação aos nutrientes, o que reflete os efeitos positivos deste tipo
de cobertura florestal sobre o funcionamento da bacia hidrográfica. Ainda, para a
bacia como um todo, isto é, para a qualidade da água, os estudos com espécies de
Eucalyptus, assim como outras espécies florestais, demonstram que a qualidade
final da água é, em condições naturais, mais dependente da geologia e do solo da
bacia hidrográfica, assim como do regime de chuvas da região.
127
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
nov-
06
dez-
06
jan-
07
fev-
07
mar
-07
abr
-07
mai
-07
jun-
07
jul-0
7
ago-
07
set-
07
out-
07
nov-
07
dez-
07
jan-
08
fev-
08
mar
-08
abr-
08
mai
-08
P.O.D P.O.P P.R.F
Figura 6.32 – Porcentagens das diferentes formas de P analisadas na micro-bacia Mi no período de novembro de 2006 a dezembro de 2007.
Dessa forma, pode-se concluir que o uso do Eucalyptus, em bacias
degradadas, com o propósito de melhorar a qualidade de água, parece promover um
adequado controle nos processos de escoamento superficial, erosão e ciclagem de
nutrientes.
6.1.3 - Variável Biológica
6.1.3.1 - Clorofila ativa a
A clorofila apresentou, durante toda pesquisa, concentração máxima de
0,654 μg.L-1 (junho/2007), na micro-bacia Mi e concentração mínima de 0,046
(μg.L-1 março/2007), registrada na micro-bacia Vv.
128
Os valores da análise descritiva para a variável clorofila ativa a são
apresentados na Tabela 6.21.
Os resultados do teste “W” apontam que a variável clorofila ativa a apresentou
distribuição não-normal dos dados nas duas micro-bacias (p=0,004 Vv / p= 0,026
Mi).
Tabela 6.21 - Resultados da estatística descritiva para a variável clorofila ativa a nas duas micro-bacias.
Média Mediana Mín. Máx. Variação VariânciaDesvio Padrão
Erro Pad. da Média
Coef. Variação
Vai e Volta 0,25 0,16 0,05 0,64 0,59 0,05 0,22 0,06 0,86Milagres 0,25 0,14 0,05 0,65 0,61 0,05 0,22 0,07 0,90Os valores são dados em μg.L-1, exceto para variância (μg.L-1)2 e coeficiente de variação (%).
Os valores obtidos com a análise estatística sugerem que a clorofila
apresentou mediana igual a 0,16 μg.L-1, desvio padrão de 0,22 μg.L-1 e variação de
0,59 μg.L-1, resultante da diferença entre a concentração máxima: 0,64 μg.L-1
(junho/2007) e a mínima: 0,05 μg.L-1 (março/2007), para a micro-bacia Vv.
Para a micro-bacia Mi, a mediana registrada foi de 0,14 e do desvio padrão
idêntico ao observado em Vv (0,22 μg.L-1). No entanto, a variação constatada foi
ligeiramente superior: 0,061 μg.L-1, sendo a concentração máxima (0,65 μg.L-1) e a
mínima (0,05 μg.L-1) registradas também nos meses de junho e março de 2007,
respectivamente.
A Deliberação Normativa Conjunta COPAM 01/2008 estabelece 10 μg L-1 como
limite superior de clorofila a para água doce Classe 1. Dessa forma, os valores
obtidos podem ser considerados baixos.
129
De acordo com os resultados do teste não-paramétrico, diferenças
significativas não foram identificadas (Tabela 6.22), entre os valores de clorofila, em
função do ponto de coleta.
Tabela 6.22 - Resultados do teste de Mann Whitney, para a variável clorofila ativa a.
Soma de ranks Vv 169,5Soma de ranks Mi 106,5p 0,926p-level 0,925Número de Observações: Vv 14Número de Observações: Mi 9
Teste de Mann- Whitney
O comportamento da clorofila ativa a nas duas micro-bacias durante o período
de realização da pesquisa é apresentado na figura 6.33.
Durante as chuvas, a mediana encontrada para a clorofila na micro-bacia Vv,
foi de 0,08 μg.L-1 e a variação entre as concentrações de máxima (0,58 μg.L-1) e
mínima (0,05μg.L-1), verificada em novembro de 2006 e março de 2007,
respectivamente. Em Mi, a mediana registrada foi maior: 0,111 μg.L-1 e a diferença
entre a maior: 0,65 μg.L-1 (junho/2007) e menor: 0,56 μg.L-1 (abril/2007)
concentração foi de 0,09 μg.L-1.
130
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
Nov
. 200
6
Dez
. 200
6
Jan
. 200
6
Fev.
200
7
Mar
. 200
7
Abr
. 200
7
Mai
. 200
7
Jun.
200
7
Jul.
2007
Ago
s. 2
007
Set
. 200
7
Out
. 200
7
Nov
. 200
7
Dez
. 200
7
Mai
o. 2
008
Clo
rofil
a
Clorofila(Vv) Clorofila (Mi)
Figura 6.33 - Comportamento da variável clorofila ativa a nas micro-bacias Vv e Mi durante o período de novembro de 2006 a maio de 2008. A linha preta marca o término da estação chuvosa.
Com a chegada do período de estiagem verificou-se que a variação entre as
concentrações mínima: 0,09 μg.L-1 (setembro/2007) e máxima: 0,64 μg.L-1
(janeiro/2007), na micro-bacia Vv, foi de 0,55 μg.L-1. Na micro-bacia Mi, a variação
foi menor: 0,11 μg.L-1 e os maiores e menores valores (0,16 μg.L-1 – 0,05 μg.L-1)
registrados nos meses de novembro de 2006 e março de 2007, respectivamente. A
mediana obtida para Vv foi de 0,177 μg.L-1 e para Mi de 0,451 μg.L-1.
Na figura 6.34 são apresentadas as distribuições e freqüências para os valores
de clorofila ativa a medidos nas micro-bacias.
131
0%
22%
44%
0%
11%
0%
11% 11%
0%
-0,10 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80
Clorofila (μg.L-1)
0
1
2
3
4
5
No
of o
bs
A)
0%
29%
36%
7% 7%
0%
7%
14%
-0,10 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70
Clorofila (μg.L-1)
0
1
2
3
4
5
6
No
of o
bs
B) Figura 6.34 - Distribuição das freqüências dos valores de clorofila ativa a, durante o período de realização da pesquisa na micro-bacia Vv (A) e micro-bacia Mi (B).
Na micro-bacia Vv as concentrações mais freqüentes lidas para a clorofila
oscilaram entre 0 a 0,20 μg.L-1, totalizando 66% das observações. Cerca de 7%
estavam nas faixas de (0,20 – 0,30 μg.L-1), (0,30 – 0,40μg.L-1) e de (0,50 – 0,60
μg.L-1). Os 14% restantes foram detectados entre 0,60 a 0,70 μg.L-1.
Na micro-bacia Mi, as concentrações mais expressivas também foram medidas
entre 0 a 0,20 μg.L-1 e representaram 65% das observações. Nas faixas de (0,30 –
132
0,40 μg.L-1), (0,50 – 0,60 μg.L-1) e 0,60 a 0,70 μg.L-1 foram obtidos 11% dos
resultados de clorofila, totalizando 33%.
A concentração de clorofila a, durante a pesquisa foi levemente superior em
Vv. Sazonalmente, as variações entre as concentrações e as medianas, mostraram-
se superiores no período de estiagem, para as duas micro-bacias.
Para Allan (1995), o fitoplâncton em ecossistemas lóticos de menor ordem é
principalmente formado por células de algas perifíticas lavadas pelo fluxo da água,
não se constituindo em verdadeiro “potamoplâncton”. Desse modo, as
concentrações de clorofila medidas, podem indicar se a vazão tinha ou não
capacidade de lavar o perifíton, especialmente durante a estação de crescimento, na
época de seca.
As concentrações de clorofila a, apresentaram uma correlação positiva de 0,74
com o POP. Ambos foram superiores na estação seca (floração de algas), sugerindo
que as formas particuladas de fósforo tiveram origem do fitoplactôn, que foi levado
pela vazão e que ficou retido no filtro (TUNDISI e TUNDISI, 2008).
133
6.2 - PERIFÍTON
Os resultados apresentados para perifíton são referentes apenas a micro-bacia
Vv, uma vez que a presença de Batrachospermum delicatulum não foi detectada no
segundo ponto de coleta durante o período de realização da pesquisa.
Bertuga-Cerqueira (2000), citado por Peres (2002), encontrou espécies de
rodofíceas em ambientes com baixas concentrações de matéria orgânica e
nutrientes e valores relativamente altos de oxigênio dissolvido.
Talvez seja este o motivo da ausência de Batrachospermum em Mi, pois neste
ponto foi constatada uma grande concentração de matéria orgânica depositada nas
margens do curso d’ água e também baixos teores de oxigênio, durante todo período
de estudo.
6.2.1- Comprimento de Pêlos em Batrachospermum delicatulum.
Na micro-bacia Vv o perifíton foi encontrado nos meses de junho a dezembro
de 2007. Nos meses de julho a setembro (estação seca) foi verificado uma floração
de Batrachospermum delicatulum, sugerindo que a vazão é uma variável que tem
relação inversa com o tamanho das populações de perífiton, sendo fundamental no
controle e abundância do mesmo (Figuras 6.35).
134
A)
B) Figura 6.35. – Imagens de pêlos em Bactrachospermum delicatulum nos meses de julho (A) e setembro (B) de 2007, verificado com aumento de 100 vezes.
Os valores obtidos com a medição do comprimento de pêlos, em cada amostra
de Batrachospemum, foram correlacionados com os meses de amostragens, e com
135
os resultados de P-Orgânico Total (POT) e P-Total (PT) encontrados na coluna d’
água, através do coeficiente r de correlação de Pearson (Tabela 6.23).
Tabela 6.23 - Coeficientes de correlação de Pearson, entre o comprimento de pêlos em Batrachospermum delicatulum e os meses de amostragens, POT e PT. Correlações realçadas em negrito são significativas a p < 0,050.
Comprimento de Pêlos Data da Amostragem POT PTmm 0,0921 0,1014 0,0970
Os resultados da correlação sugerem que os comprimentos de pêlos em
Batrachospermum delicatulum foram diretamente proporcionais e significativos
(apesar de baixos) com todas as variáveis relacionadas. O fósforo orgânico total
(POT) foi o que exibiu maior correlação, cerca de 10%. Isto significa dizer que a
cada miligrama POT que aumentava na concentração da água, o comprimento de
pêlos em Batrachospemum delicatulum sofria um aumento de dez por cento, para
garantir a hidrólise (por meio das fosfatases) do fósforo orgânico em PRF. Para a
data de amostragem e o fósforo total (PT) foi observada uma correlação positiva de
aproximadamente 9%.
Na figura 6.36 é apresentada a relação entre a concentração de POT e
comprimentos de pêlos em Batrachospermum delicatulum, enquanto na Figura 6.37
é mostrada a relação entre a concentração de P-Total e comprimentos de pêlos.
Os resultados da análise gráfica sugerem que os comprimentos de pêlos em
Batrachospermum delicatulum sofreram um aumento significativo à medida que a
concentração de P-Orgânico Total e de P-Total se elevava no meio aquático. Entre a
concentração de 0,10 a 0,12 mgP/L foi registrada a maior mediana (1,3 mm) e o
comprimento máximo de pêlo (4,5 mm) no perifíton. A partir dessa concentração
observou-se uma diminuição no tamanho dos pêlos, provavelmente pela entrada de
136
PRF no meio, o que diminui a ação das fosfatases na hidrólise de POT à PRF. A
relação entre P-Total e os comprimentos de pêlos sugerem que a forma
predominante de P na água era o fósforo orgânico. Este fato pode ser justificado
através do cálculo da descarga de nutrientes, em que ficou demonstrado que 96%
do P presente na micro-bacia estava sob a forma orgânica (particulada + dissolvida).
Median 25%-75% Min-Max
1,0 1,1 1,2 1,3
1,0 1,1
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,22
POT (mg P L-1)
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
mm
Figura 6.36 - Relação entre concentração de POT e comprimentos de pêlos em Batrachospermum delicatulum.
A relação entre as datas de amostragens e os comprimentos de pêlos no
perifíton é apresentada na Figura 6.38.
A análise gráfica sugere que os comprimentos de pêlos aumentaram
progressivamente até o mês de agosto, no entanto, uma diminuição nos mesmos foi
observada em setembro. Em outubro, os pêlos atingem o comprimento máximo (4,5
137
mm), e a partir desta data começam a diminuir novamente. O aumento no
comprimento de pêlos em Batrachospermum ao longo dos meses de amostragens,
possivelmente ocorreu porque neste período (seca) não estava havendo
carreamento de PRF para o ecossistema aquático e a principal forma de P presente
no meio era o P-Orgânico, proveniente da vegetação ciliar, pois nesta época as
árvores começam a perder suas folhas. A partir de outubro, picos de PRF
começaram aparecer no curso d’ água, como foi demonstrado na análise química da
água, causando a diminuição nos tamanhos dos pêlos no perifíton.
De acordo com Gibson (1987), citado Sabará (1999), estudos realizados em rios
de países temperados mostraram que condições de carência de PO43- induzem
modificações na morfologia e fisiologia de algas perifíticas. Tais modificações —
presença de um grande número de “pêlos” com comprimento significativo, e
diminuição na concentração de P-Total — servem para que se monitore a condição
nutricional das águas que são submetidas a fontes difusas e intermitentes de
poluição.
138
Median 25%-75% Min-Max
1,0 1,11,3
1,0 1,1
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,22
0,24
P-Total (mg P L-1)
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
mm
Figura 6.37 - Relação entre concentração de PT e comprimentos de pêlos em Batrachospermum delicatulum.
Median 25%-75% Min-Max Ju
n-20
07
Jul-2
007
Aug-
2007
Sep-
2007
Oct
-200
7
Nov
-200
7
Dec
-200
70,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
mm
Figura 6.38 - Relação entre datas de amostragens e comprimentos de pêlos em Batrachospermum delicatulum.
139
Uma revisão feita por Whitton et al. (2004), sugere que a maioria, senão todos
os organismos fotossintetizantes podem utilizar o fósforo reativo filtrável (PRF ou
PO43-) em seu ambiente, seja dissolvido na solução do solo ou nas águas
superficiais. Quando a concentração de PRF está abaixo dos valores críticos, que
torna o ambiente limitado nesse nutriente, uma estratégia evolutiva para superar
essa limitação é o uso de P-Orgânico (e.g. ATP, ADN, proteínas) presente no
ambiente como produto de degradação da matéria orgânica. A hidrólise do PO é
feita preferencialmente por enzimas pertencentes ao grupo das fosfatases alcalinas
(fosfomonoesterases), geralmente localizadas na face externa das células desses
organismos.
A liberação hidrolítica de orto-fosfato ocorre essencialmente através de
fosfatases presentes nas membranas das células dos organismos. A produção
dessas enzimas pelo perifíton pode ser interpretada como adaptação para conseguir
captar reservas de fósforo não disponíveis para organismos sem esta capacidade
(SCHÄFER, 1985).
6.2.2 - Composição Química do Perifíton
Os resultados da análise química do perifíton, amostrados em julho de 2007
podem ser observados na Tabela 6.24.
140
Tabela 6.24 - Composição química (µg g-1) das amostras de Batrachospermum delicatulum, para o mês de julho de 2007, na micro-bacia Vv. Valores para enxofre não foram detectados.
P K Ca Mg S 1642,4 7911,7 5749,6 261,5 NA
Cu Zn Fe Mn B 4,1 3638,5 30487 336 19,4
Perifíton
Batrachospermum
A concentração de P-Total encontrada no tecido das Batrachospermum foi de
aproximadamente 1642 μg.g-1. Nesse mês, a concentração de P-Total na água foi
baixa (0,010 mgP L-1), mas o tecido algal acumulou P, que fez a razão P-Total no
Tecido/P Total na água ser igual a 164000 vezes a encontrada na água, sugerindo
que a alga acumula P em ambientes pobres desse nutriente para uso durante
períodos de concentrações muito baixas no meio.
A acumulação de nutrientes como nitrogênio e fósforo é sugerida ser
influenciada por uma série de fatores ambientais, entre os quais se destaca a
concentração destes nutrientes na água e a relação N:P (WHITON et al. 1998).
Dentre as bases o potássio foi o elemento mais abundante no tecido algal:
7911μg.g-1, seguido do cálcio e do magnésio, com valores de 5749 μg.g-1 e
261μg.g-1, respectivamente.
Para os metais, os teores mais elevados foram detectados no ferro: 30487
μg.g-1. Em segundo, em ordem de abundância veio o zinco, com uma concentração
de 3638,5 μg.g-1, seguido do manganês: 336 μg.g-1 e do boro 19,4 μg.g-1. O cobre foi
o metal com menor participação na composição química de Batrachospermum
delicatultum, 4,1 μg.g-1, e o enxofre foi o único não detectado.
141
Os resultados da análise química do perifíton são coerentes com os valores
obtidos com a análise química da água, pois a ordem de abundância nas bases
verificada na água foi a mesma observada no perifíton. Para metais, ocorre o mesmo
fato, com exceção do zinco e manganês, que tiveram ordem inversa de abundância
nas amostras de água, mas isto pode ser relevado porque a diferença entre as
médias dos elementos foi muito pequena.
A composição química de fotótrofos aquáticos fixos a algum substrato, parece
refletir a composição química do meio (WHITTON et al., 1991). Whitton e Kelly
(1995), sugerem que uma variedade de substâncias podem se acumular em tecidos
vegetais, como os metais (Cu, Ni, Zn, Pb) em algas e briófitas submersas, sendo
que geralmente o organismo apresenta concentrações do elemento analisado
muitas vezes superiores à concentração média do mesmo na água, em função da
espécie e estado fisiológico.
142
6.3 - LITTER
6.3.1 - Perda de Massa
Na Figura 6.39 está registrada a evolução da perda de massa e a taxa de
aceleração da perda para as frações folhas em função do tempo de incubação.
De acordo com o teste não paramétrico de Mann Whitney as espécies de
nativa e Eucalyptus, perderam massa nas mesmas taxas, durante a realização do
experimento (Tabela 6.25).
Tabela 6. 25 – Resultados do teste de Mann-Whitney para as frações folhas durante o período de realização do experimento.
Soma de ranks Vv 48Soma de ranks Mi 30p 0p-level 0,150Número de Observações: Vv 6Número de Observações: Mi 6
Teste de Mann- Whitney
,150
Numa análise comparativa das frações folhas, notou-se que a vegetação de
Eucalyptus se decompôs com maior velocidade que as de nativa, chegando a perder
27% da massa inicial durante a realização do experimento, contra 12% das folhas de
nativa.
No primeiro e terceiro dia de incubação foram registradas as maiores perdas
para as duas espécies: 16% para Eucalyptus e 13% para nativa. Nos demais
períodos de incubação as perdas foram menos acentuadas, sendo acompanhadas
de um ganho de massa do terceiro para o sétimo dia e do décimo quinto para o
trigésimo dia, nas espécies de nativa.
143
100
89
8792
85 88
100
92
8482
79
73
50556065707580859095
100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
dias
Taxa
de
Dec
aim
ento
(%)
F.N FEA)
1,18
-0,89
-10,73
-0,95
0,22
-7,90
-3,99
-0,48-0,36
-0,40
-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
dias
Taxa
de
Perd
a (%
dia
-1)
F.N FEB)
Figura 6.39 – Evolução do decaimento da perda de massa para a fração folhas de espécie nativa e Eucalyptus. A) Taxa de decaimento da massa durante os tempos de incubação. B) Taxa de aceleração de perda de massa durante os tempos de incubação.
A análise estatística dos dados, para as frações galhos, sugere que assim
como para as frações folhas, as espécies de nativa perderam massa nas mesmas
taxas que a vegetação de Eucalyptus, durante a realização da pesquisa (Tabela
6.26).
144
Dentre às frações galhos, as espécies nativas foram as que mais perderam
massa durante a realização do experimento: 8% da massa inicial, enquanto as
espécies de Eucalyptus perderam apenas 3% (Figura 6.40).
Tabela 6.26– Resultados do teste de Mann-Whitney para as frações galhos, durante o período de realização do experimento.
Soma de ranks Vv 47Soma de ranks Mi 31p 0p-level 0,200Número de Observações: Vv 6Número de Observações: Mi 6
Teste de Mann- Whitney
,200
Com relação à taxa de aceleração da perda, notamos que as frações tiveram
um comportamento semelhante ao longo do experimento, no entanto, esta
velocidade foi maior nos primeiros dias de incubação (1 e 3 dias), sendo constatado
uma perda de 12% para as espécies de nativa e de 7% para vegetação de
Eucalyptus. Nos demais tempos as perdas observadas foram menores, sendo
acompanhada de um ganho de massa para as duas espécies.
Este ganho de massa, tanto nas frações folhas como nas frações galhos, pode
ser explicados pela colonização de fungos e bactérias durante o período de
incubação, uma vez que o ganho tendeu a aumentar com o passar do tempo. Este
ganho foi menos evidenciado nas espécies de Eucalyptus devido a sua maior
concentração de polifenóis (SABARÁ, 1994).
145
979596
9396
100
92939388
96
100
50556065707580859095
100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
dias
Taxa
de
Dec
aim
ento
(%)
GE GNA)
-3,71
-4,45
-1,34
0,72 0,14
-0,14 -0,08
0,05
1,12
-4,38-5-4-3-2-1012345
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
dias
Taxa
de
Per
da (%
dia
-1)
GE GNB)
Figura 6.40 – Evolução do decaimento da perda de massa para a fração galhos de espécie nativa e Eucalyptus. A) Taxa de decaimento da massa durante os tempos de incubação. B) Taxa de aceleração de perda de massa durante os tempos de incubação.
Sabará et al. (2007), analisando a perda de massa do litter constatou que o
material de origem nativa, tanto as folhas quanto os galhos, se decompôs com maior
velocidade que o originado de Eucalyptus. Provavelmente, devido às diferentes
respostas de distintas espécies do gênero à decomposição. Os autores citados
trabalharam com Eucalyptus citriodora e Eucalyptus cloeziana, enquanto o estudo
146
atual utilizou Eucalyptus grandis. As concentrações de polifenóis, que são
considerados um dos principais limitadores da decomposição bacteriana, é maior
nas duas primeiras espécies (KIRKBY e BUCKERFIELD, 1975).
6.3.2 – Composição Química do Litter
O litter foi submetido a análise química para determinação dos teores dos
principais nutrientes (P, K, Ca, Mg, Cu, Zn, Mn, Fe, S, B) presentes no mesmo.
As concentrações médias observadas em cada período de incubação para as
frações folhas, de todos os nutrientes analisados na pesquisa, são apresentadas na
Figura 6.41. Na Tabela 6.27 pode ser visualizada a concentração (%) final dos
nutrientes obtida após os 30 dias de incubação para frações folhas.
357,9
736,5
297,3321,4
412,9394,6361,8 388,4
455,9468,2449,7437,6
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.P (FN) Conc.P (FE) A)
8965
293 3571034
459
1889
3769
293370332638
2246
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.K (FN) Conc.K (FE) B)
5563,16555,5
6000,15604,1
3912,8 4324,8
5719,3
10224,910741,2
12730,2
10810,3 11133,1
02000400060008000
100001200014000
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.Ca (FN) Conc.Ca (FE)C)
1451,4
730,8
459,9
2025,0
1028,2
1535,91329,8
485,1
1179,1
1415,4
1822,71818,0
0
500
1000
1500
2000
2500
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.Mg (FN) Conc.Mg (FE)D)
Figura 6.41 – Concentrações médias registradas nas frações folhas durante a realização da pesquisa para os nutrientes: (A) fósforo, (B) potássio, (C) cálcio, (D) magnésio, (E) enxofre, (F) cobre, (G) zinco, (H) ferro (I) manganês e (J) boro.
147
1436,4
1936,4
1298,01614,4
2822,6
1521,2 1313,6
1208,51281,7815,4830,3
1147,9
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.S (FN) Conc.S (FE)E)
10,3
5,4 5,6
1,1
7,16,7
1,5 1,11,5
3,22,2
4,8
0
2
4
6
8
10
12
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.Cu (FN) Conc.Cu (FE)F)
15,1
25,0
32,0
3,34,1
13,5
19,016,0
17,721,5
20,121,5
05
101520253035
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.Zn (FN) Conc.Zn (FE)G)
1188,21328,2
95,0
208,8
846,0
462,8
143,0170,8
443,2463,9 420,2
953,9
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.Fe(FN) Conc.Fe (FE)H)
206,1
85,2162,5
222,0
799,0
239,3138,6
372,5390,4 423,3
338,0265,7
0
200
400
600
800
1000
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.Mn (FN) Conc.Mn (FE)I)
39,733,134,5
43,2
36,6
53,1
39,4
27,326,929,7
34,028,4
0
10
20
30
40
50
60
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Con
cent
raçã
o (m
g/K
g)
Conc.B (FN) Conc.B (FE)J)
Figura 6.41 – Concentrações médias registradas nas frações folhas durante a realização da pesquisa para os nutrientes: (A) fósforo, (B) potássio, (C) cálcio, (D) magnésio, (E) enxofre, (F) cobre, (G) zinco, (H) ferro (I) manganês e (J) boro.
Dentre as espécies analisadas, a que mais contribui com o aumento de fósforo
para a água foi a vegetação de Eucalyptus, que apresentou concentração inicial de
736,5 mg/kg e ao final dos trinta dias de incubação, a concentração restante foi de
148
apenas 388,4 mg/Kg, o que corresponde a uma perda de 48% dos valores iniciais de
P. No material de nativa, a contribuição de P para a água foi de apenas 18%.
Tabela 6.27 – Concentração (%) dos nutrientes nas frações folhas após o experimento de decomposição (30 dias).
Nutrientes Concentração Inicial (%)
Concentração Final (%) F.N
Concentração Final (%) F.E
P 100 82 52,7K 100 9,5 3,2Ca 100 153 198,6Mg 100 34,5 23,9S 100 46,5 62,4Cu 100 373,3 100Zn 100 780,5 651,5Fe 100 1398,1 66,7Mn 100 20 119,7B 100 62,5 79,1
Dentre as bases, o K e o Mg, foram os únicos elementos liberados para o
ecossistema aquático, pois o cálcio sofreu acumulação nas duas espécies. O
Eucalyptus foi também o responsável pela maior liberação de K e Mg, pois, cerca de
96,5% e 76% da massa inicial de potássio e magnésio, respectivamente, foram
liberados na água da micro-bacia durante a realização do experimento.
Para os metais, o Mn, B e S foram os elementos que contribuíram para o
aumento das concentrações na água, pois nos demais metais houve um acumulo
acentuado destes nutrientes nas duas espécies. O manganês (80 %), o boro (54%)
e o enxofre (38%) foram liberados em maiores quantidades no material de nativa.
Comparando estatisticamente os resultados da composição química do litter
entre o material de nativa e o Eucalyptus, nas frações folhas, notamos que apenas o
K, Mg, Zn e Fe perderam nutrientes nas mesmas taxas entre as espécies analisadas
149
durante a realização do experimento, apesar de todos os nutrientes terem
apresentado variações nas concentrações entre as espécies (Tabela 6.28).
Tabela 6.28 – Resultados do teste de Mann Whitney para os nutrientes analisados no litter.
P K Ca Mg SSoma de ranks Nativa 23 39,5 24 31 52Soma de ranks Euc. 55 38,5 54 47 26p 0,010 0,936 0,016 0,200 0,037p-level 0,010 0,936 0,016 0,200 0,037Num. de Obser.: Nat. 6 6 6 6 6Num. de Obser.:Euc. 6 6 6 6 6
Cu Zn Fe Mn BSoma de ranks Nativa 54 39 44 28 55Soma de ranks Euc. 24 39 34 50 23p 0,016 1,000 0,423 0,078 0,010p-level 0,016 1,000 0,423 0,078 0,010Num. de Obser.: Nat. 6 6 6 6 6Num. de Obser.:Euc. 6 6 6 6 6
Teste de Mann - Whitney
Os valores em negrito sugerem que as espécies de nativa não perderam nutrientes nas mesmas taxas que o Eucalyptus, durante o experimento.
Na Figura 6.42 são apresentadas as concentrações médias observadas em
cada período de incubação para as frações galhos de todos os nutrientes analisados
na pesquisa e na Tabela 6.29 pode ser visualizada a concentração (%) final dos
nutrientes obtida após os 30 dias de incubação para frações galhos.
150
267,0
183,1
600,1
23,4 17,641,1
219,7
129,5
64,5
5,8
230,9215,4
0
100
200
300
400
500
600
700
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.P (GE) Conc.P (GN)
A)
740,11186,8
4965,8
331,8109,6140,4 127,6114,8
306,3701,8
1212,3
4329,1
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.K (GE) Conc.K (GN)
B)
2661,7
6000,26430,1
2994,8
5568,6
2519,0 2638,52780,4
5445,6
6240,4
5268,7
2582,4
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.Ca (GE) Conc.Ca (GN)
C)
11,116,962,433,0
450,6
236,0305,0
929,4
65,9126,0
10,9
142,6
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.Mg (GE) Conc.Mg (GN)
D)
5,8
3,8
5,7
8,4
0,4
9,710,2
6,4
3,3 3,9
2,3
6,6
0
2
4
6
8
10
12
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.Cu (GE) Conc.Cu (GN)
E)
677,4
1027,51089,4
794,7
1153,0
119,2124,2
775,4
175,8147,4253,0
1638,9
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.S (GE) Conc.S (GN)
F) Figura 6.42 – Concentrações médias registradas nas frações galhos durante a realização da pesquisa para os nutrientes: (A) fósforo, (B) potássio, (C) cálcio, (D) magnésio, (E) cobre,(F) enxofre, (G) ferro, (H) manganês (I) zinco e (J) boro.
151
453,6
175,9
229,8
366,4
19,4
104,5
205,6
86,4
38,179,4
119,8
202,6
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.Fe (GE) Conc.Fe(GN)
G)
754,9
565,6
830,6
96,8
1273,9
115,0113,9
742,6
103,3167,2121,6
696,8
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.Mn (GE) Conc.Mn (GN)
H)
45,9
37,439,8
2,3
55,1
15,4
9,7
41,9
8,612,4
8,5
32,8
0
10
20
30
40
50
60
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.Zn (GE) Conc.Zn (GN)
I)
18,117,818,8
25,0 25,0
13,7
17,8 16,8
27,3
14,3
18,2
32,5
0
5
10
15
20
25
30
35
0 1 3 7 15 30
Tempo de Incubação (dias)
Mas
sa s
eca
(g)
Conc.B (GE) Conc.B (GN)
J) Figura 6.42 – Concentrações médias registradas nas frações galhos durante a realização da pesquisa para os nutrientes: (A) fósforo, (B) potássio, (C) cálcio, (D) magnésio, (E) cobre,(F) enxofre, (G) ferro, (H) manganês (I) zinco e (J) boro.
Tabela 6.29 – Concentração (%) dos nutrientes nas frações galhos após o experimento de decomposição (30 dias).
Nutrientes Concentração Inicial (%)
Concentração Final (%) F.N
Concentração Final (%) F.E
P 100 21,6 2,7K 100 2,95 2,2Ca 100 95,7 115,5Mg 100 1,2 13,8S 100 41,3 15Cu 100 90,6 1425Zn 100 139,9 669,6Fe 100 525 1184,5Mn 100 108,3 118,8B 100 55,7 54,8
152
Segundo o teste não paramétrico de Mann Whitney, para as frações galhos, as
espécies de nativa perderam nutrientes para a água nas mesmas taxas que o
Eucalyptus, durante a realização do experimento (Tabela 6.30).
Tabela 6.30 – Resultados do teste de Mann Whitney para os nutrientes analisados no litter.
P K Ca Mg SSoma de ranks Nativa 42 40 41 42 41Soma de ranks Euc. 36 38 37 36 37p 0,631 0,873 0,749 0,631 0,749p-level 0,631 0,873 0,749 0,631 0,749Num. de Obser.: Nat. 6 6 6 6 6Num. de Obser.:Euc. 6 6 6 6 6
Cu Zn Fe Mn BSoma de ranks Nativa 44 40 43 38 37Soma de ranks Euc. 34 38 35 40 41p 0,423 0,873 0,522 0,873 0,749p-level 0,423 0,873 0,522 0,873 0,749Num. de Obser.: Nat. 6 6 6 6 6Num. de Obser.:Euc. 6 6 6 6 6
Teste de Mann - Whitney
Analisando as concentrações de fósforo na fração galhos, notamos que ao final
do experimento a espécie que mais liberou este elemento para o curso d’ água foi o
Eucalyptus, que iniciou a pesquisa com concentração de 215,4 mg/Kg e finalizou
com 5,8 mg/Kg, representando assim uma perda de 97% de P. O material de nativa
teve como concentração inicial 600 mg/kg e final de 129,5 mg/Kg, o que
corresponde a 88 % de perda.
Dentre as bases, o cálcio (4%) e magnésio (99%) foram liberados em maiores
concentrações para a água pela espécie de nativa, enquanto o K (98 %) foi pela
vegetação de Eucalyptus.
153
Para os metais, o S (85%) e o B (45%) foram exportados para a água em
concentrações mais elevadas pelo Eucalyptus, enquanto o Cu (11%) foi liberado em
concentrações superiores pelo material de nativa. Para os demais metais foi
constatado um acúmulo dos mesmos com o passar do tempo, possivelmente pela
colonização desse substrato por microorganismos e também por perifíton, que
retiravam estes elementos da água e os depositavam sobre as amostras incubadas
(BARBOSA & COUTINHO, 1987)
O experimento de decomposição revelou que existe uma grande quantidade de
fósforo nas folhas de Eucalyptus: 451 mgP/Kg (concentração média registrada
durante todos os tempos de incubação) e em seus galhos (145,8 mgP/Kg). Apesar
das taxas de P nas folhas (364 mgP/Kg) e galhos (168 mgP/Kg) de nativas terem
sido próximas a do Eucalyptus, a maior parte do litter na micro-bacia é proveniente
deste último, pois, a bacia é predominantemente florestal. Os resultados mostraram
que a deposição alóctone pode ser fonte de P, uma vez que Sabará et al (2007)
estimou a produtividade anual de litter em áreas de plantio de Eucalyptus no médio
rio Doce e encontrou valores iguais a 8258,47 Kg/ha/ano para mata nativa e 6537,28
Kg/ha/ano para Eucalyptus.
LIMA (1993), encontrou ainda, que, a deposição anual do folhedo varia com as
condições climáticas, sendo maior em climas tropicais do que em climas temperados
frios. Do total depositado, cerca de 60 a 80 % são folhas.
6.3.3 Polifenóis
As concentrações de polifenóis para as frações folhas (nativa e Eucalyptus),
durante todo período de incubação são apresentadas na figura 6.43.
154
0,054
0,410
0,250
0,781
0,086
0,840
0,600
0,075
0,605
0,874
0,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0
1 3 7 15 30 Dias
Con
cent
raçõ
es (m
g.L-
1) d
eP
olife
nóis
F .N F.E
Figura 6.43 – Concentrações de polifenóis para as frações folhas durante o período de realização do experimento.
Dentre as folhas, a espécie de Eucalyptus, com exceção do último intervalo de
incubação, foi a que liberou maiores concentrações de polifenóis durante a
realização do experimento. No entanto, a variação observada entre as
concentrações máxima e mínima foi próxima para as duas espécies (0,799 mg.L-1
para Eucalyptus e 0,786 mg.L-1 para nativa). Para o Eucalyptus o valor máximo
registrado foi de 0,874 mg.L-1 e para nativa de 0,840 mg.L-1, ambos observados no
sétimo dia de incubação. Os valores mínimos: 0,075 mg.L-1 e 0,054 mg.L-1 foram
obtidos no início do experimento (24 h) para as espécies de Eucalyptus e nativa,
respectivamente (Figura 6.39).
SABARÁ et al. (2007), também obteve as maiores taxas de liberação de
polifenóis nas folhas de Eucalyptus sp., com cerca de 80-90% do conteúdo de
polifenóis sendo liberado das folhas em 3 dias.
Na fração galhos, assim como na fração folhas, o Eucalyptus foi o que mais
liberou polifenóis durante o experimento, de acordo as concentrações registradas
155
para cada período de incubação, apesar da diferença entre os valores ter sido
próxima para as duas espécies. Para o Eucalyptus a variação registrada foi de 0,911
mg.L-1 e os valores de máximo e mínimo (0,979 mg.L-1 / 0,068 mg.L-1), foram obtidos
no 3° e 7° dia de incubação, respectivamente. Para a vegetação de nativa a variação
entre o valor máximo: 0,962 mg.l-1 (7 dias) e mínimo: 0,048 mg.l-1 (24 h) foi de 0,914
mg.L-1. (Figura 6.44).
0,048
0,675
0,4000,636
0,962
0,361
0,881
0,979
0,854
0,068
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1 3 7 15 30 Dias
Con
cent
raçõ
es (m
g.L-
1) d
e P
olife
nóis
G.N G.E
Figura 6.44 – Concentrações de polifenóis para as frações galhos durante o período de realização do experimento.
Apesar das variações observadas nas concentrações de polifenóis para as
espécies analisadas, os resultados estatísticos sugerem que a liberação de
polifenóis, tanto nas folhas como nos galhos, ocorreram nas mesmas taxas para o
Eucalyptus e para o material de nativa. De fato, as variações foram muito próximas
entre as espécies, para as duas frações, o que poderia justificar a igualdade
apotanda pela comparação não-paramétrica (Tabela 6.31).
156
Tabela 6.31 – Resultados do teste de Mann Whitney para as concentrações de polifenóis, nas frações folhas e galhos.
Folhas GalhosSoma de ranks Nativa 25 25Soma de ranks Eucalyptus 30 30p 0,602 0,602p-level 0,602 0,602Número de observações: Nativa 5 5Número de observações: Eucalyptus 5 5
Teste de Mann - Whitney
Segundo Campbell e Fuchshuber (1995), pesquisando a razão de
processamento de polifenóis, em folhas de áreas de climas tropicais e temperados,
as espécies das regiões tropicais foram processadas mais rapidamente, apesar dos
níveis de polifenóis não diferir estatisticamente entre as folhas das duas regiões.
Outro aspecto importante mencionado por Barbosa e Coutinho (1987), é que
os teores de polifenóis podem constituir uma das principais fontes de ácidos húmicos
para o curso d’água.
157
7 - CONCLUSÃO
7.1 - Água
7.1.1- Variáveis físicas e químicas amostradas in situ.
Na micro-bacia Mi foram registrados os maiores valores para temperatura da
água, ficando a média igual a 21,1 °C. Para Vv a média foi de 19,3 °C.
Sazonalmente, a variação entre máximo e mínimo mostrou-se superior na estação
seca, para Mi e em Vv esta variação foi pequena.
O caráter oxidante das águas ficou demonstrado pelo fato de que apenas 1
leitura das 24 amostradas foi negativa. Os maiores valores foram registrados na
micro-bacia Vv, sendo a média obtida de + 25,2 mV. Quanto à variação sazonal, as
medianas mostraram-se superiores na estação chuvosa para as duas micro-bacias.
As maiores concentrações de oxigênio dissolvido foram observadas na micro-
bacia Vv durante todo período de realização da pesquisa. A concentração média
registrada neste ponto foi de 8,5 mg.L-1 e em Mi de 2,4 mg.L-1. Sazonalmente, as
concentrações de oxigênio dissolvido foram superiores na estação seca para as
duas micro-bacias.
As medianas obtidas para pH (6,4 unidades) foram ligeiramente ácidas para os
pontos estudados, durante toda pesquisa. No entanto, os valores mais elevados
foram registrados em Vv durante a estação seca. Em Mi, um aumento contínuo nos
valores de pH foram observados do período chuvosa para o seco. O valor máximo
de pH obtido em Vv foi 7,0 e em Mi 6,7.
As medianas obtidas para condutividade elétrica e sólidos totais dissolvidos
foram baixas e ligeiramente superiores na micro-bacia Mi a qual apresentou maior
158
concentração dos íons K, Ca e Mg. Sazonalmente as concentrações mostraram-se
superiores durante as chuvas para as duas micro-bacias.
As maiores concentrações de salinidade da água foram registradas em Mi e
durante a estação seca, enquanto em Vv a mediana foi superior no período chuvoso.
Medianas de 0,012 mg.L-1 e 0,023 mg.L-1 foram obtidas para salinidade nas micro-
bacias Vv e Mi, respectivamente.
7.1.2 - Variáveis físicas e químicas amostradas in vitro.
As concentrações de sólidos suspensos na água, assim como os valores de
turbidez, mostraram-se superiores na micro-bacia Mi. Medianas de 26 mg.L-1 e
11 NTU foram os valores obtidos para SS e turbidez, respectivamente, neste ponto.
Quanto à variação sazonal, os valores mais elevados foram registrados na estação
chuvosa para as duas micro-bacias.
O fósforo solúvel reativo esteve abaixo dos níveis de detecção (0,010 mg.L-1)
em boa parte do tempo na coluna d’água das duas micro-bacias, entretanto, alguns
picos de PO4-3 foram observados. Em Vv a concentração máxima registrada foi de
0,035 mg.L-1 e em Mi 0,027 mg.L-1.
Para o POD as maiores concentrações foram registradas em Mi e sugerem que
neste ponto o fósforo está sendo exportado da micro-bacia na forma orgânica.
Quanto à variação espacial, as concentrações mais elevadas de POD foram
registradas na estação chuvosa para Vv e no período seco para Mi.
As concentrações mais elevadas de POP foram observadas na micro-bacia Mi
e reforçam a idéia de que o fósforo está sendo exportado da bacia na forma
orgânica (dissolvida + particulada). Este fato pode ser avaliado através do cálculo de
159
descarga que demonstrou que 0,375 Kg/ha de fósforo orgânico foi perdido pela
micro-bacia Vv durante o período de novembro de 2006 a dezembro de 2007.
Apesar de Mi não apresentar dados para descarga, as concentrações obtidas
sugerem que a forma predominante de P na bacia também era a particulada.
Sazonalmente, as concentrações mais elevadas de POP foram observadas na
estação chuvosa para Vv e no período de estiagem para Mi.
Assim como para as demais formas de P, para o P-Total, as concentrações
mais elevadas foram observadas em Mi. Sazonalmente, os valores foram superiores
na estação chuvosa para Vv e os picos de P-Total coincidiram com o período de
vazão máxima. Para Mi, as maiores concentrações foram registradas na estação
seca e os valores de P-Total não seguiram a mesma tendência dos dados de
precipitação da bacia.
Segundo o cálculo de descarga realizado na micro-bacia Vv, dentre as formas
de P, a Orgânica Particulada (POP) foi a mais exportada pela bacia durante a
realização da pesquisa, seguida da Orgânica Dissolvida (POD) e do PRF.
De acordo com o cálculo de Redfield, o fósforo foi o elemento limitante na
coluna d’ água duas micro-bacias, uma vez que os índices obtidos foram
0,010 mg.L-1 para Vv e de 0,112 mg.L-1 em Mi.
As concentrações das bases, assim como dos metais, mostraram-se
superiores em Mi e na estação seca. Em Vv, os maiores valores foram constatados
na estação chuvosa.
A ordem de abundância observada para as bases na micro-bacia Vv foi
K > Ca > Mg e para Mi: Ca > Mg > K. Para os metais, a ordem foi Fe > Mn > Zn >
Cu, para as duas micro-bacias.
160
7.1.3 - Variável Biológica
A mediana para clorofila a foi levemente superior em Vv (0,16 μg.L-1), porém de
acordo com a Deliberação Normativa Conjunta COPAM 01/2008, os valores obtidos
podem ser com considerados baixos. Sazonalmente, as variações entre as
concentrações mostraram-se superiores no período de estiagem (floração de algas)
para ambos os pontos.
161
7.2 - Perifíton
A presença de Batrachospermum delicatulum só foi detectada na micro-bacia
Vv e demonstrou ter reação inversa com a vazão, sendo esta fundamental no
controle e abundância da mesma.
As maiores concentrações de pêlos e o maior comprimento dos mesmos foram
detectados de junho a outubro 2007 (estação seca), quando não havia PRF
detectável na água. O comprimento de pêlos apresentou baixa correlação positiva,
em torno de 0,010, com as formas orgânicas de P, porém, significativa (P < 0.05).
A análise química do perifíton mostrou que a Batrachospermum delicatulum é
uma boa monitora para P, pois a razão P-Total no Tecido Algal /P Total na água foi
164000 vezes maior que a encontrada na água. Para os demais elementos,
principalmente o Fe, a Batrachospermum também mostrou-se eficiente como
biomonitora, uma vez que os valores obtidos foram coerentes com os encontrados
na análise química da água.
162
7.3 – Litter
7.3.1 – Perda de Massa
Na fração folhas, a perda de massa foi mais evidenciada na vegetação de
Eucalyptus, que perdeu 27% da massa inicial ao final dos trinta dias de incubação,
enquanto a mata nativa perdeu apenas 12%.
Para os galhos, a perda foi bem menor se comparada às folhas, sendo mais
expressiva no material de nativa (8%) do que no Eucalyptus (3%).
A velocidade de perda, para as duas frações, mostrou-se superior no primeiro e
no terceiro dia do experimento, sendo registrado em alguns períodos de incubação
um ganho de massa.
7.3.2 – Composição Química do Litter
O experimento de decomposição do litter revelou que a decomposição alóctone
pode ser fonte de nutrientes (P, K, Ca, MG, Cu, S, Zn, Fe, Mn, B) para a água,
principalmente para o P, uma vez que concentrações elevadas destes elementos
foram encontradas tanto nas folhas como nos galhos da vegetação de Eucalyptus e
do material de nativa.
7.3.3 – Polifenóis
As maiores taxas de liberação de polifenóis, tanto nas frações folhas como nas frações galhos do litter, foram registradas na vegetação de Eucalyptus, apesar das variações entre as concentrações de máxima e mínima terem sido próximas para as duas espécies.
163
8. SUGESTÕES E RECOMENDAÇÕES
À Cenibra S/A
A principal fonte de P para plantações de Eucalyptus é provavelmente o
carreamento de material alóctone para o ecossistema aquático, visto que o P não
possui fase gasosa e o aporte natural é muitas vezes desprezível devido à pobreza
desse elemento nos solos das bacias.
Pelo exposto acima, sugere-se à Cenibra a implantação de pontes de madeira
ao invés de ponte de manilhas, uma vez que esta medida reduz a quantidade de
solo transportada para o curso d’ água, principalmente no período chuvoso,
diminuindo assim, a concentração de P. O aumento da faixa ciliar também contribui
para a redução da concentração de nutrientes na água, visto que o Eucalyptus libera
mais P e polifenóis no ecossistema, se comparado a vegetação nativa.
A adoção do biomonitoramento (uso de algas) nos trabalhos científicos
desenvolvidos pela Cenibra, irá complementar os resultados da análise físico-
química da água, pois, o perífiton tem capacidade de acumular em seus tecidos
concentrações de nutrientes, podendo capturar pulsos dos mesmos na água.
Trabalhos Futuros
• Determinar a exportação de nutrientes (descarga) para a micro-bacia Mi e
comparar com os dados obtidos para Vv;
• Avaliar a concentração de P levando em conta os aspectos do relevo e
condições climáticas das regiões.
• Determinar a quantidade de litter depositado ao longo de ano hidrológico nas
micro-bacias;
164
• Caracterizar a diversidade de algas presentes nesses ecossistemas e avaliar
a possibilidade de uso como bioindicadores.
165
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