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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA E RECURSOS NATURAIS
VICTOR LACERDA MOURA
BIOACUMULAÇÃO DE MERCÚRIO NO GRADIENTE ESTUARINO DO RIO
JAGUARIBE, CE
FORTALEZA
2017
VICTOR LACERDA MOURA
BIOACUMULAÇÃO DE MERCÚRIO NO GRADIENTE ESTUARINO DO RIO
JAGUARIBE, CE
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais da Universidade Federal do Ceará, como parte dos requisitos para a obtenção do grau de Mestre em Ecologia e Recursos Naturais. Área de concentração: Ecologia e Recursos Naturais. Orientador: Prof. Dr. Luiz Drude de Lacerda
FORTALEZA
2017
VICTOR LACERDA MOURA
BIOACUMULAÇÃO DE MERCÚRIO NO GRADIENTE ESTUARINO DO RIO
JAGUARIBE, CE
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais da Universidade Federal do Ceará, como parte dos requisitos para a obtenção do grau de Mestre em Ecologia e Recursos Naturais. Área de concentração: Ecologia e Recursos Naturais.
Aprovado em: 31 / 05 / 2017
BANCA EXAMINADORA
_______________________________________________________________
Prof. Dr. Luiz Drude de Lacerda (Orientador)
Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará (LABOMAR/UFC)
_______________________________________________________________
Profa. Dra. Caroline Viera Feitosa
Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará (LABOMAR/UFC)
_______________________________________________________________
Profa. Dra. Carla Ferreira Rezende
Universidade Federal do Ceará (UFC)
À Deus, minha família, amigos e a todos
que estiveram presentes e prestaram
imenso auxílio para que mais essa etapa
fosse vencida.
AGRADECIMENTOS
Utilizo esse espaço para expressar meus sinceros agradecimentos a
todos, pessoas e instituições, que, igualmente, contribuíram para a execução e
redação dessa dissertação, oferecendo todo suporte, apoio, conhecimento e força,
em nível acadêmico ou pessoal, para que esse momento se realizasse.
Primeiramente, gostaria de agradecer a Deus, por estar sempre presente
e me conceder força, coragem e sabedoria durante essa caminhada.
À FUNCAP pelo auxílio financeiro, através da concessão de bolsas de
estudos, que ajudou enormemente no desenvolvimento dessa pesquisa.
Ao meu orientador Prof. Dr. Luiz Drude de Lacerda por toda paciência,
atenção e conhecimento compartilhado nesta pesquisa, contribuindo imensamente
com meu crescimento em nível acadêmico e pessoal.
A Profa. Dra. Rozane Valente Marins pela disposição do Laboratório de
Biogeoquímica Costeira (LBC – LABOMAR) para realização da pesquisa, pela
confiança depositada e todo conhecimento e incentivo em todos os momentos.
Agradecer, também, aos membros da banca: Profa. Dra. Caroline Vieira
Feitosa por disponibilizar seu tempo e contribuir com considerações
importantíssimas para a redação dessa dissertação, assim como a Profa. Dra. Carla
Ferreira Rezende, a quem agradeço enormemente por seu apoio e incentivo, que
foram fundamentais em um período difícil o qual enfrentei durante esta caminhada.
Aos professores do curso de Pós-graduação em Ecologia e Recursos
Naturais (PPGERN - UFC) pelo conhecimento repassado, pela atenção e por seu
companheirismo sempre presente em cada disciplina ministrada durante o curso.
A toda equipe de analistas do Laboratório de Biogeoquímica Costeira, que
me recebeu de braços abertos e guardo como grandes amigos, além de diversas
vezes estarem disponíveis para ajudar durante as análises, seja com auxílio no
entendimento e intepretação dos dados, no treinamento e na troca de conhecimento
que foi de fundamental importância para meu progresso no laboratório, em
atividades de campo e em conselhos e incentivos, durante conversas amistosas,
que foram muito importantes no desenvolvimento desta pesquisa.
A Karinne Brito, a quem cito com enorme prazer, pois ela teve um papel
muito importante durante todo esse meu percurso acadêmico, auxiliando a nível
acadêmico no tratamento e discussão dos resultados, redação do trabalho de
conclusão, troca de conhecimento, além de todo o apoio emocional, sempre com
palavras de incentivo, perseverança e confiança, nunca deixando que os percalços
da vida afetassem meu crescimento.
A toda minha família, pai, mãe, irmãos, tios, avós, primos que sempre
acreditaram e incentivaram meu crescimento pessoal e profissional.
Aos amigos, que já faziam parte da minha vida e aos que conheci durante
essa trajetória, no laboratório, em cursos, durante as aulas da pós-graduação, que
me apoiaram, ajudaram e se fizeram tão presentes nos momentos bons e ruins ao
longo dessa jornada acadêmica.
A todos que direta e/ou indiretamente contribuíram para que esta
pesquisa fosse desenvolvida.
“Até que tenhamos coragem de
reconhecer crueldade pelo que ela é -
seja a vítima um animal humano ou não
humano - não podemos esperar que as
coisas melhorem neste mundo... não
podemos ter paz vivendo entre homens
cujos corações se deleitam em matar
criaturas vivas. Para cada ato que glorifica
o prazer de matar, estamos atrasando o
progresso da humanidade”. (Rachel
Carson)
RESUMO
Amplas modificações na paisagem natural na Bacia Inferior do rio Jaguaribe, como a
construção de barragens, juntamente da escassez anual de chuvas devido as
Mudanças Climáticas Globais, contribuem para um maior tempo de residência das
massas de água na região estuarina, possibilitando maior mobilidade e reatividade
do mercúrio, proveniente de atividades antropogênicas desenvolvidas no entorno.
Entretanto, apesar das pequenas cargas de mercúrio lançadas por essas atividades,
as características estuarinas naturais, mudanças climáticas globais e modificações
antropogênicas regionais contribuem para um aumento na produção e
biodisponibilização de mercúrio para a teia trófica desse ecossistema. Logo,
objetivando compreender a influência dos fatores biológicos e ambientais na
variação das concentrações de mercúrio na composição faunística ao longo do
gradiente estuarino do rio Jaguaribe, foram realizadas duas campanhas no ano de
2015 em cinco pontos distribuídos ao longo da região. Dois desses pontos estavam
localizados na zona de influência fluvial e três na zona de influência marinha, onde
foram coletadas espécies de peixes, crustáceos e moluscos para identificação,
registro de dados biométricos e análise da concentração de mercúrio total presente
na musculatura desses organismos. Foram coletados 830 organismos de 16
espécies, sendo nove espécies de vertebrados, composta somente de peixes
ósseos (Osteichthyes, Actinopterygii) e sete espécies de invertebrados, sendo
quatro de crustáceos (Decapoda) e três de moluscos (um Gastropoda e dois
Bivalves). As maiores concentrações foram observadas, para os invertebrados, nos
crustáceos Callinectes bocourti (Decapoda, Portunidae) (201 ng.g-1) e Callinectes
larvatus (Decapoda, Portunidae) (104 ± 43 ng.g-1), e para os peixes Elops saurus
(Elopiformes, Elopideae) (109 ± 15 ng.g-1) e Menticirrhus americanus (Perciformes,
Sciaenidae) (104 ± 30 ng.g-1), em espécies de hábito carnívoro. As curvas de
bioacumulação para as espécies carnívoras apresentaram valores positivos, apesar
de apresentarem fraca correlação, demonstrando assim haver um processo de
bioacumulação de mercúrio com o aumento de tamanho. Porém algumas espécies
de hábitos alimentares distintos apresentaram curvas decrescentes na relação
morfométrica e concentração de mercúrio total. A análise comparativa intraespecífica
entre zonas de influência fluvial e marinha constatou que as espécies coletadas na
zona de influência marinha apresentaram maiores concentrações de mercúrio do
que as mesmas espécies na zona de influência fluvial. Logo é possível concluir que
os fatores biológicos como hábito alimentar, posição trófica e dados biométricos
foram determinantes nas variações de concentração de mercúrio total entre
indivíduos de mesma espécie e entre espécies distintas. Entretanto, além dos
fatores biológicos, os aspectos ambientais também apresentaram resultados
importantes, evidenciando sua relevância na determinação das concentrações de
mercúrio total ao longo do gradiente estuarino.
Palavras-chave: Estuário. Mercúrio. Bioacumulação.
ABSTRACT
Extensive changes in the natural landscape in the Lower Basin of the Jaguaribe
River, as the construction of dams, together with scarcer annual rainfall due to Global
Changes, contribute to a greater residence time of the water masse in the estuarine
region, enabling greater mobility and reactivity of the mercury emitted by anthropic
activities in the environment. However, despite the small mercury loads launched by
these activities, natural estuarine characteristics, global climatic changes and
regional anthropic modifications contribute to an increase in the production and
bioavailability of mercury to the trophic web in this ecosystem. Therefore, aiming to
understand the influence of biological and environmental factors in the variation of
mercury concentrations in the aquatic faunal along the estuarine gradient of the
Jaguaribe river, two campaigns were conducted in 2015 at five points distributed
along the estuarine region. Two of these points were located in the area of dominant
river influence and three in the area of dominant marine influence, where fish,
crustaceans and mollusks species were collected for identification, biometric data
record and analysis of the total mercury concentration present in the muscle tissue of
these organisms. 830 organisms of 16 species were collected, nine species of
vertebrates, consisting of finfish (Osteichthyes, Actinopterygii) and seven species of
invertebrate, four of crustaceans (Decapoda) and three of mollusks (one Gastropoda
and two Bivalves). The highest concentrations were observed, for invertebrates, the
crabs Callinectes bocourti (Decapoda, Portunidae) (201 ng.g-1) and Callinectes
larvatus (Decapoda, Portunidae) (104 ± 43 ng.g-1), and for fishes Elops saurus
(Elopiformes, Elopideae) (109 ± 15 ng.g-1) and Menticirrhus americanus
(Perciformes, Sciaenidae) (104 ± 30 ng.g-1), on species of carnivorous habit. The
bioaccumulation curves for the carnivorous species presented positive values,
although with a weak correlation, thereby proving a process of bioaccumulation of
mercury with the increase of size. However, some species of different food habits
showed decreasing curves in the morphometric ratio and concentration of total
mercury. The intraspecific comparative analysis between zones under fluvial and
marine influence showed that the species collected in the area of dominant marine
influence had higher concentrations of mercury than the same species in the area of
dominant river influence. It is soon possible to conclude that the biological factors
such as food habit, trophic position and biometric data were determinant in the
variations of concentration of total mercury between individuals of the same species
and distinct species. However, in addition to the biological factors, the environmental
aspects also presented important results, evidencing their relevance in determining
the concentrations of total mercury along the estuarine gradient.
Keywords: Estuary. Mercury. Bioaccumulation.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Esquema representando o ciclo biogeoquímico do mercúrio nos
diferentes compartimentos ambientais: Ar, água, solo e biota.
SRB representa as bactérias sulfato redutoras, merB e
merA referem-se à atividade de genes que codificam as enzimas
organo-mercurial liase e redutase, respectivamente......................... 16
Figura 2 - Mapa de localização dos pontos de amostragem, zonas urbanas e
fazendas de camarão no Baixo Jaguaribe, CE................................. 25
Figura 3 - Cathorops spixii................................................................................. 26
Figura 4 - Gobionellus oceanicus....................................................................... 27
Figura 5 - Mugil curema..................................................................................... 27
Figura 6 - Centropomus parallelus..................................................................... 28
Figura 7 - Menticirrhus americanus.................................................................... 28
Figura 8 - Elops saurus...................................................................................... 29
Figura 9 - Lutjanus jocu (a) e Lutjanus synagris (b)........................................... 29
Figura 10 - Eugerres brasilianus.......................................................................... 30
Figura 11 - Representação ilustrativa das espécies coletadas............................ 30
Figura 12 - Litopenaeus vannamei....................................................................... 31
Figura 13 - Anomalocardia brasiliana.................................................................. 31
Figura 14 - Mytella charruana.............................................................................. 32
Figura 15 - Pugilina morio.................................................................................... 32
Figura 16 - Desenho esquemático do processo de liofilização e obtenção do
valor do teor de umidade................................................................... 33
Figura 17 - Representação gráfica da relação concentração de mercúrio total
com posição trófica ocupada pelas espécies em estudo.................. 41
Figura 18 - Representação gráfica (bloxspot) das variações na concentração
de mercúrio nas espécies com hábitos alimentares distintos
(carnívoros, onívoros e iliófagos), abordando o grupo dos peixes.... 43
Figura 19 - Representação gráfica (bloxspot) das variações na concentração
de mercúrio nas espécies com hábitos alimentares distintos
(carnívoros, filtradores e detritívoros), abordando o grupo dos
moluscos e crustáceos...................................................................... 44
Figura 20 - Correlação entre o comprimento (cm) e a [Hg] Total (ng.g-1) na
espécie Cathorops spixii.................................................................... 45
Figura 21 - Correlação entre o peso (g) e a [Hg] Total (ng.g-1) na espécie
Anomalocardia brasiliana.................................................................. 45
Figura 22 - Correlação entre o peso (g) e a [Hg] Total (ng.g-1) na espécie
Mytella charruana.............................................................................. 46
Figura 23 - Correlação entre o peso (g) e a [Hg] Total (ng.g-1) na espécie
Litopenaeus vannamei....................................................................... 46
Figura 24 - Representação gráfica das concentrações de mercúrio total
presente na espécie Eugerres brasilianus coletada nas zonas de
influência fluvial e marinha................................................................ 52
Figura 25 - Representação gráfica das concentrações de mercúrio total
presente na espécie Eugerres brasilianus coletada nas zonas de
influência fluvial e marinha................................................................ 52
Figura 26 - Representação gráfica das concentrações de mercúrio total
presente na espécie Callineces danae coletada nas zonas de
influência fluvial e marinha................................................................ 53
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Nome científico, nome comum, número de indivíduos coletados
(n), comprimento e peso das espécies capturadas na zona de
influência fluvial do Baixo Jaguaribe.................................................. 36
Tabela 2 - Nome científico, nome comum, número de indivíduos coletados
(n), comprimento e peso das espécies capturadas na zona de
influência marinha do Baixo Jaguaribe.............................................. 37
Tabela 3 - Nome científico, área de coleta, hábito alimentar, posição trófica e
concentração de mercúrio apresentada pelas espécies de peixes
capturadas na região do Baixo Jaguaribe......................................... 38
Tabela 4 - Nome científico, área de coleta, hábito alimentar, posição trófica e
concentração de mercúrio apresentada pelas espécies de
invertebrados capturadas na região do Baixo
Jaguaribe........................................................................................... 39
Tabela 5 - Hábito alimentar dos peixes, número amostral, nível trófico médio,
comprimento e peso médio e desvio padrão, concentração de
mercúrio total médio e desvio padrão................................................ 43
Tabela 6 - Hábito alimentar dos invertebrados, número amostral, nível trófico
médio, comprimento e peso médio e desvio padrão, concentração
de mercúrio total médio e desvio padrão........................................... 44
Tabela 7 - Análise comparativa entre as concentrações obtidas nas espécies
coletadas nesta pesquisa e em outros trabalhos desenvolvidos na
mesma área de estudo...................................................................... 48
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................... 15
2 PERGUNTA ................................................................................................... 22
3 HIPÓTESE ..................................................................................................... 22
4 OBJETIVOS ................................................................................................... 23
4.1 Geral .............................................................................................................. 23
4.2 Específicos ................................................................................................... 23
5 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................. 24
5.1 Área de Estudo ............................................................................................. 24
5.2 Amostragem e preparação das amostras .................................................. 25
5.3 Análise do mercúrio ..................................................................................... 33
5.4 Análise estatística ........................................................................................ 34
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES ................................................................... 36
6.1 Amostragem e distribuição das espécies na região estuarina ................ 36
6.2 Concentração de mercúrio total e os aspectos biológicos ...................... 38
6.2.1 Hábito alimentar e posição trófica .............................................................. 38
6.2.2 Dados biométricos ....................................................................................... 44
6.3 Concentração de mercúrio e aspectos ambientais ................................... 48
6.3.1 Variação temporal ........................................................................................ 48
6.3.2 Variação espacial ......................................................................................... 51
7 CONCLUSÃO ................................................................................................ 56
REFERÊNCIAS .............................................................................................. 57
15
1 INTRODUÇÃO
Amplamente distribuído no ambiente, o mercúrio (Hg) é um elemento
químico de complexo ciclo biogeoquímico, podendo ser encontrado em todos os
compartimentos ambientais: ar, água, solo, sedimento e biota (LACERDA et al.,
2007). Em ambientes naturais, sem interferência humana, sua concentração
encontra-se em nível traço, devido às emissões naturais como atividades vulcânicas
e geotérmicas, e o intemperismo de rochas ricas em mercúrio (ZOUBOULIS et al.,
2004; PATEL & REYNOLDS, 2013; DUARTE et al., 2014). Contudo, as ações
antropogênicas estão contribuindo com o aumento nas emissões e a incorporação
desse metal no ambiente (COSTA, 2014).
Aproximadamente 30% das emissões de mercúrio no ambiente estão
ligadas as atividades antropogênicas, que possuem fundamental contribuição no
aumento da concentração desse metal na biosfera, através de emissões não
intencionais - cujo o mercúrio emitido é resultante das impurezas de processos
industriais - como o refino de combustíveis fósseis, mineração e produção de
eletroeletrônicos, ou intencionais - quando há o uso direto do contaminante - como
ocorre em indústrias farmacêuticas, odontológicas, garimpo de ouro e produção de
soda cáustica (WHO, 1991; MIRANDA et al., 2009; UNEP, 2013).
Entretanto, a principal fonte de mercúrio, aproximadamente 60% do total
presente no ambiente, está associada a processos de remissão e remobilização do
mercúrio, de origem atmosférica, depositado em sedimentos de rios, lagos e
estuários, e em solos e cobertura vegetal, o disponibilizando para o ambiente
novamente (UNEP, 2013).
O mercúrio é considerado um metal não essencial, portanto é um
elemento que não possui nenhuma função vital nos organismos, e bastante
prejudicial a biota quando presente em altas concentrações (DUFFUS, 2002). O
incidente ocorrido na década de 50 em Minamata, Japão, trouxe à tona a
problemática acerca da contaminação por mercúrio, em consequência de um grande
derramamento de resíduos industriais ricos em Hg, que ocasionou a morte de cerca
de 3.000 pessoas após a ingestão de peixes contaminados.
Além do incidente ocorrido em Minamata, sucederam-se outros eventos
danosos em grandes proporções e relacionados ao mercúrio, como a contaminação
de inúmeras pessoas no Iraque, Gana, Paquistão e Guatemala, todos na década de
16
70, devido à ingestão de alimentos à base de trigo, os quais haviam sido tratados
com agrotóxicos que possuíam esse metal em sua composição. Em particular, no
Iraque, houve um registro de 6.900 pessoas hospitalizadas e aproximadamente 459
mortes (CLARKSON, 1993; KASPER et al., 2009).
A forma orgânica do mercúrio (metilmercúrio) foi a responsável pelas
casualidades ocorridas no Japão e no Iraque. Porém esse metal também pode ser
encontrado na natureza em diferentes formas químicas (Figura 1.1).
O estado gasoso ou elementar (Hg0) presente na atmosfera é a forma
química mais abundante desse elemento (95%). O mercúrio elementar pode sofrer
oxidação, formando mercúrio inorgânico (Hg+2), espécie solúvel em água e que
também pode reagir com os compostos orgânicos e inorgânicos presentes no
ambiente aquático, como: cloro, enxofre e compostos metilados. A reação com a
matéria orgânica, por intermédio de bactérias heterótrofas (sulfato redutoras)
presentes em zonas com baixas concentrações de oxigênio, formam as espécies
químicas mais tóxicas do mercúrio: o metilmercúrio (CH3Hg+) e o dimetil-mercúrio
((CH3)2Hg) (MOREL et al., 1998; SCHNEIDER et al., 2013; UNEP, 2013; CRESSON
et al., 2015).
Figura 1 - Esquema representando o ciclo biogeoquímico do mercúrio nos diferentes compartimentos ambientais: Ar, água, solo e biota. SRB representa as bactérias sulfato redutoras, merB e merA referem-se à atividade de genes que codificam as enzimas organo-mercurial liase e redutase, respectivamente. Fonte: adaptado de BARKAY et al., 2003
Fonte: adaptado de BARKAY et al., 2003
Ambiente
terrestre,
lagos e
lagoas
Superfície
oceânica Contaminação
local
Ambiente óxido
Ambiente
anóxido e
sedimento
17
A diversidade de espécies químicas apresentadas pelo mercúrio e suas
propriedades contribuem para uma elevada disseminação desse metal no ambiente.
O mercúrio elementar é a espécie química de maior mobilidade gasosa e seu longo
tempo de residência na atmosfera resulta em uma ampla distribuição global.
Todavia, reações de oxidação convertem esse elemento em sua forma iônica que
por deposição seca ou úmida é levada ao ambiente terrestre ou aquático (WHO,
2003; BAEYENS et al., 2003).
Em ambiente terrestre, o metal pode ser absorvido pelos vegetais, ou ser
depositado no solo, no qual posteriormente poderá ocorrer sua remobilização por
desmatamento ou queimadas. Contudo, em ecossistemas aquáticos, o mercúrio
iônico pode se ligar ao material particulado suspenso e se depositar no sedimento,
sendo sua reação junto ao enxofre presente nesse compartimento a chave para
formação da espécie orgânica (metilação), sob condições favoráveis e por ação de
bactérias sulfato redutoras (MOREL et al., 1998; WHO, 1991; WHO, 2003;
BAEYENS et al., 2003).
Entre os fatores ambientais que contribuem para o processo de metilação
tem-se a temperatura, densidade de bactérias (sulfato redutoras), pH, tipo de
substrato, concentração de sulfeto, condições de óxi-redução e variações sazonais
(BLOOM et al., 1991; GILMOUR & HENRY, 1991; MUHAYA et al., 1997; BAEYENS
et al., 2003).
O metilmercúrio ganha destaque em relação às suas outras espécies
químicas, principalmente, devido à sua capacidade de ser bioacumulado, através de
adsorção ou ingestão, possibilitando sua magnificação, pois é um elemento não
essencial, ou seja, não é aproveitado em nenhuma atividade metabólica dos
organismos ao longo da cadeira trófica (BISINOTI & JARDIM, 2003).
O metilmercúrio possui relativa estabilidade no corpo humano, sendo
lentamente demetilado para sua forma iônica e, por fim, sendo excretado via fezes e
urina. Porém, ao ser absorvido, o metilmercúrio é distribuído para todos os tecidos
do corpo, podendo permanecer por um tempo de residência de 44 a 80 dias no ser
humano (WHO, 1990; EPA, 1997). Os principais sintomas ocasionados pela
exposição ao mercúrio orgânico consistem em distúrbios visuais como escotomas
(visão turva) e diminuição do campo de visão, ataxia (perda do controle muscular
durante movimentos voluntários, como andar e pegar objetos), parestesia
(insensibilidade na pele), neurestenia (dor nos nervos), redução e perda de audição,
18
disartia (dificuldade ao articular as palavras), deterioração mental, tremor muscular -
podendo em casos mais graves levar à morte - além de complicações no
desenvolvimento do embrião, que apresentam maior sensibilidade que os adultos
(GOODMAN & GILMAN, 1991; EPA,1997).
A ingestão de peixes e frutos do mar contaminados com mercúrio é a
principal fonte de exposição humana ao metilmercúrio (BAEYENS et al., 2003; NAM
& BASU, 2011), sendo estabelecida em legislação, pela Agência de Vigilância
Sanitária (ANVISA), em 1998, a comercialização de peixes com valores inferiores a
0,5 mg.kg-1 para espécies não predadoras e 1 mg.kg-1 para carnívoras. Segundo
Nascimento e Chasin (2001) e Sackett et al. (2013a), os organismos aquáticos
possuem alta capacidade de absorver compostos de mercúrio, sejam de origem
orgânica ou inorgânica, os quais se acumulam em seus tecidos, principalmente, na
forma de metilmercúrio, permanecendo por um longo período de tempo devido ao
lento processo de metabolização.
A capacidade de bioacumulação do metilmercúrio nos tecidos dos
organismos aquáticos, aliada ao seu alto tempo de residência e à uma maior taxa de
ingestão que de eliminação, contribui para um aumento na concentração desse
composto nos organismos, sendo viável avaliá-la através de fatores como idade,
hábito alimentar, comprimento, peso, sexo e estágio de maturação (HUCHABEE et
al., 1979; MALM, 1993; KEHRIG et al., 1998; BAEYENS et al., 2003; KASPER et al.,
2009; BARBOSA et al., 2011). Assim como acontece a nível de indivíduo, o
metilmercúrio pode acumular ao longo da teia trófica, apresentando maiores
concentrações em organismos de nível trófico elevado, configurando-se assim a
biomagnificação - definida por Newman e Unger (2002) como um aumento na
concentração de um contaminante, de característica não essencial, nos níveis
tróficos superiores de uma cadeia alimentar.
A análise de cadeias tróficas e estruturas tróficas de ecossistemas são
temas centrais da ecologia aplicada (WILLIAMS & MARTINEZ, 2004; ELTON, 2001;
POST, 2002). O nível trófico indica a posição de um organismo, espécie, ou
população em uma teia alimentar, apresentando a dimensão do fluxo de energia em
um determinado ecossistema (GARCIA & GIARRIZZO, 2014).
A classificação dos organismos em teias tróficas, segue classificações
baseadas, principalmente, em estudos de composição alimentar (proporção de
presas e seu respectivo nível trófico) (MEARNS et al., 1981; SANGER, 1987), sendo
19
dispostos em 1º nível trófico os organismos autótrofos (teia de pastejo) ou a matéria
orgânica (teia de detritos). O 2º nível trófico concentra os consumidores primários,
podendo ser herbívoros, em teias de pastejo, e detritívoros, em teias de detritos. Ao
3º e seguintes níveis pertencem organismos carnívoros, sendo consumidores
secundários, terciários etc., porém, além da avaliação de dieta, existe também uma
avaliação através de estudos com isótopos estáveis de carbono e nitrogênio em
tecidos de consumidores que fornecem informações mais precisas sobre os hábitos
alimentares desses organismos (FRY & SHERR, 1988; GIARRIZZO et al., 2011;
PUNCHIHEWA & KRISHNARAJAH, 2013).
Estudos de níveis tróficos de peixes e outros organismos aquáticos são
muito importantes, pois refletem os padrões de bioacumulação e biomagnificação de
toxinas ou poluentes, como o metilmercúrio, em cadeias tróficas (BOISCHIO &
HENSEL, 2000; BISI et al., 2012). Contribuem assim em avaliações de risco à
exposição humana a essas toxinas e poluentes.
Processos de bioacumulação e biomagnificação são observados em
organismos de diferentes ambientes aquáticos, como estuários, oceanos e rios
(KEHRIG et al., 1998; PINHO et al., 2002; KEHRIG et al., 2004; WEIS & ASHLEY,
2007; KEHRIG et al., 2009; SEIXAS et al., 2009), assim como constatado, em
estudos anteriores, na bacia inferior do rio Jaguaribe (COSTA, 2009; LACERDA et
al., 2011; LOPES, 2012; COSTA & LACERDA, 2014; LACERDA et al., 2014).
O avanço de atividades antropogênicas nas proximidades de zonas
estuarinas, locais pretendidos para desenvolvimento de intervenções humanas
como: captura de organismos para sustento ou para comércio (ostras, camarões,
peixes, caranguejos), local de navegação, ponto turístico, criação de mariscos, entre
outros; promove alterações em suas características naturais, inclusive como agente
direto no lançamento de mercúrio nesses ambientes (VAISMAN et al. 2005; COSTA
et al. 2013; LACERDA et al. 2013).
A entrada de mercúrio nos estuários ocorre, principalmente, através de
lançamentos de efluentes não tratados ou por deposição atmosférica. Condições
biogeoquímicas favoráveis proporcionam o processo de metilação do mercúrio
inorgânico nos sedimentos estuarinos, tornando esses ecossistemas importantes
áreas de produção de metilmercúrio e de biodisponibilização para os organismos
autóctones e alóctones que utilizam esse ambiente como fonte de recursos
20
alimentares e/ou berçário (BECK et al., 2001; LAMBERTSSON & NILSSON, 2006;
CHEN et al., 2009).
Segundo Costa (2014), apesar do baixo nível de industrialização e
reduzida densidade populacional humana ao longo da bacia inferior do rio Jaguaribe,
é possível detectar a presença de mercúrio em sedimentos e na biota neste
ambiente, principalmente devido à disposição inadequada de resíduos sólidos, com
carga anual estimada em 125 kg, águas servidas de origem urbana (75 Kg) e o
lançamento de efluentes não tratados provenientes de fazendas de camarão
(carcinicultura), que contribuem com, aproximadamente, 0,35 kg de Hg por ano para
a bacia inferior do Rio Jaguaribe. Esta última atividade lança seus efluentes
diretamente na as águas estuarinas (LACERDA et al., 2011).
Amplas modificações na paisagem natural como a construção de
barragens, em adição à escassez de chuvas, contribuem para a redução do fluxo
fluvial da bacia do rio Jaguaribe para o estuário, aliado ao avanço do fluxo marinho
para o continente (Lacerda et al., 2013). Isto resulta em um aumento do tempo de
residência da água continental, e do mercúrio nela transportado, na região estuarina,
assim aumentando o tempo para reagir com a matéria orgânica presente, e
possibilitando um crescimento na concentração de metilmercúrio.
O aumento no tempo de residência da massa de água fluvial na região
estuarina ocasionado pela redução na contribuição fluvial para a plataforma
continental – fato fundamentado observado através da análise de série histórica de
vazões para as bacias da região semiárida, disponibilizada pela Agência Nacional de
Águas (ANA, 2008), juntamente à açudagem dos rios, que reduziram a descarga
fluvial de 60 m3.s-1, durante a década de 90, para 20 m3.s-1, atualmente.
A retenção das massas de água na região estuarina está diretamente
relacionada à uma maior mobilização da espécie biodisponível de mercúrio
(LACERDA et al., 2012). Este pode ser incorporado à cadeia trófica e magnificado
ao longo dos níveis tróficos, alcançando concentrações muito superiores àquelas
encontradas na água.
Logo, apesar das pequenas cargas de mercúrio lançadas na bacia inferior
do rio Jaguaribe, suas características estuarinas naturais, mudanças climáticas
globais e modificações antropogênicas regionais contribuem para um aumento na
produção e disponibilização de metilmercúrio para a teia trófica existente nesse
ecossistema. Desta forma, o estudo do comportamento desse metal em organismos
21
presentes nesse ambiente, concomitante à avaliações da posição trófica e hábito
alimentar, da análise temporal e espacial das concentrações de Hg total, e da
bioacumulação por diferentes espécies de organismos, possibilitará uma maior
compreensão da dinâmica do mercúrio na teia trófica estuarina do rio Jaguaribe, e
da importância relativa de vetores biológicos, ecológicos e ambientais na definição
da concentração final do mercúrio na biota local.
22
2 PERGUNTA
Além do hábito alimentar, posição trófica e características biométricas, as
características ambientais contribuem de forma significativa na variação das
concentrações de mercúrio ao longo de um gradiente estuarino na região semiárida
do estado do Ceará?
3 HIPÓTESE
As alterações ambientais nos estuários do semiárido, resultam em uma
maior disponibilização do mercúrio para a biota na zona de influência marinha.
Portanto, é assumido que os aspectos ambientais são preponderantes em relação
aos biológicos na definição das concentrações finais do mercúrio pelo menos em
organismos que tenham sua distribuição ao longo de todo gradiente estuarino do rio
Jaguaribe.
23
4 OBJETIVOS
4.1 Geral
Verificar qual a principal influência (biológica e/ou ambiental) sobre a
concentração final de Hg em peixes do estuário do rio Jaguaribe.
4.2 Específicos
Determinar as concentrações de Hg total nos organismos de diferentes níveis
tróficos e dentro de uma mesma espécie, ao longo de seu desenvolvimento,
capturados nos setores de maior influência fluvial e maior influência marinha, do
estuário do rio Jaguaribe;
Avaliar a correlação entre as concentrações de Hg com as variáveis biométricas
para cada espécie (tamanho e peso) e a influência do hábito alimentar e posição
trófica na variação dessas concentrações;
Compreender a relevância do fator espacial na variação da concentração de
mercúrio ao longo do Baixo Jaguaribe.
24
5 MATERIAIS E MÉTODOS
5.1 Área de Estudo
O rio Jaguaribe está situado na região leste do estado do Ceará e
apresenta uma pequena porção que se estende para o sul do estado de
Pernambuco. Sua bacia ocupa uma área de aproximadamente 76,000 km² (52% do
total do estado do Ceará). O rio é considerado o maior curso de água cearense,
estendendo-se por 610 km. Sua bacia é caracterizada por diferentes climas: úmido,
subúmido, árido e semiárido, sendo o último tipo o predominante nas áreas próximas
ao litoral. Seu regime pluviométrico é considerado irregular, com as maiores chuvas
(500 a 1.200mm) ocorrendo nos meses de janeiro a maio (GATTO, 1999).
A sub-bacia estuarina no Baixo Jaguaribe possui uma área de drenagem
equivalente a 3.275 km², correspondendo a aproximadamente 5% de toda a Bacia,
sendo composta pelos municípios Icapuí, Aracati, Fortim e Itaiçaba. Segundo o
censo realizado pelo IBGE em 2007, a população dessa região totalizou 66.049
habitantes, aproximadamente, 14% superior ao apresentado em 1996 que era de
56.771 habitantes, indicando uma tendência de crescimento populacional nessa
região.
A Bacia Inferior do rio Jaguaribe é uma área de grande interesse
econômico, social e ecológico, abrigando uma diversidade de espécies aquáticas de
relevante importância para atividades de cultivo e práticas artesanais como a pesca
de subsistência (BARLETTA & COSTA, 2009; BARBOSA et al., 2011). Com isso,
favorecendo a manutenção de empreendimentos como bares e restaurantes
existentes no entorno, que apesar de usufruírem dos benefícios, contribuem para
sua degradação (COSTA, 2014).
As alterações ambientais ocorridas ao longo da Bacia Inferior do rio
Jaguaribe, como a construção de barragens, visando o abastecimento de água ou a
geração de energia, contribuem para redução do aporte continental, agravado pela
escassez de chuvas da região semiárida (MARINS et al., 2003). Juntamente da
elevação média anual de 1mm no nível do mar, que pode ser agravado pelo
aquecimento global, o que permite a entrada do mar na linha da costa, sendo
observada por Dias et al. (2005) ao analisar a hidrodinâmica e o tempo de residência
25
das massas de água na região estuarina do rio Jaguaribe, onde foi registrada a
entrada de água marinha até o município de Aracati.
Analisando os resultados de hidroquímica e hidrodinâmica apresentados
por Marins et al. (2003) e Dias et al. (2005) para a Bacia Inferior do rio Jaguaribe, a
área de estudo foi subdivida em zona de influência fluvial (ZIF) e zona de influência
marinha (ZIM).
As amostragens foram realizadas em cinco pontos (Figura 5.1) da região
estuarina do rio Jaguaribe, sendo dois pontos na zona de influência fluvial, sendo um
na zona estuarina da localidade do Cabreiro e outra no município de Itaiçaba, e três
pontos na zona de influência marinha (ZIM), localizados nas proximidades da
comunidade da Volta, Jardim de Baixo e no município de Fortim.
Figura 2 - Mapa de localização dos pontos de amostragem, zonas urbanas e fazendas de camarão no Baixo Jaguaribe, CE
Fonte: Autor
5.2 Amostragem e preparação das amostras
Foram realizadas duas campanhas no período de maio e novembro de
2015 à Bacia Inferior do rio Jaguaribe, para aquisição dos espécimes de peixes e
crustáceos (siri e camarão) capturados pelos pescadores locais, através do uso de
26
artes de pesca como redes de emalhar e tarrafa. Entretanto os organismos bivalves
e gastrópodes foram capturados manualmente, sem auxílio dos pescadores.
Todos os organismos capturados foram utilizados na pesquisa, não
havendo seleção de espécies, para avaliação das concentrações de mercúrio na
composição faunística da área de estudo. Após captura, os indivíduos foram
acondicionados e preservados em caixas térmicas com gelo para transporte ao
Laboratório de Biogeoquímica Costeira da Universidade Federal do Ceará
(UFC/LABOMAR).
Todos os organismos foram devidamente identificados taxonomicamente
com uso de referência específica (COELHO & RAMOS-PORTO, 1992; RIOS, 1994;
FIGUEIREDO e MENEZES, 2000; AMARAL et al., 2006; FISHBASE, 2011;
FISCHER et al., 2011), medidos com ictiômetro e pesados em balança (FILIZOLA –
MOD: CS) de precisão de 0,01g, em laboratório.
1) Cathorops spixii (SPIX & AGASSIZ,1829) (Actinopterygii,Siluriformes,
Ariidae): O bagre amarelo (Figura 5.2) pode ser encontrado na costa atlântica da
América do Sul. É considerado um recurso pesqueiro importante no nordeste do
Brasil. Sua localização restringe-se a zonas estuarinas, além de ser muito comum
em praia arenosas, em lagoas e bocas de rio. A espécie tem hábito onívoro com
uma dieta composta por poliquetos, bivalves, crustáceos e microcrustáceos,
pequenos peixes e algas (DENADAI, et al., 2013). Considerado residente, logo pode
ser utilizado como indicador de variações das concentrações de mercúrio no local
onde foi coletado (DANTAS et al., 2010).
Figura 3 - Cathorops spixii
Fonte: Autor
27
2) Gobionellus oceanicus (PALLAS, 1770) (Actinopterygii, Perciformes,
Gobiidae): Caracterizam-se por seu tamanho diminuto, cabeça larga e olhos de
posição superior (Figura 5.3). Podem ser encontrados, principalmente em ambientes
marinhos, porém são bem abundantes em zonas estuarinas e em ambientes de
água salobra. Organismos bentônicos e de hábito alimentar iliófago, sendo sua
principal fonte de alimentação os seres planctônicos presentes no sedimento
(ZANLORENZI, 2008).
Figura 4 - Gobionellus oceanicus
Fonte: Autor
3) Mugil curema (HANCOCK, 1830) (Actinopterygii, Mugiliformes,
Mugilidae): Popularmente conhecida como Tainha (Figura 5.4), o peixe do gênero
Mugil possui distribuição geográfica ampla, ocorrendo em zonas costeiras e
estuarinas (MENEZES, 1983). A espécie de hábito alimentar iliófago bentívora,
apresenta sua dieta composta por microalgas (dinoflagelados e diatomáceas),
poliquetos e detritos e sedimentos inorgânicos (DEUS et al., 2007).
Figura 5 - Mugil curema
Fonte: Autor
28
4) Centropomus parallelus (POEY, 1860) (Actinopterygii, Perciformes,
Centropomidae): O robalo (Figura 5.5), como é popularmente conhecido, apresenta
hábito alimentar carnívoro, alimentando-se de pequenos crustáceos, como
camarões, e larvas de peixes em sua fase juvenil, entretanto, quando adultos se
alimentam de peixes e crustáceos maiores (TONINI et al.,2007). Os indivíduos
jovens costumam habitar estuários, lagunas e zonas de manguezais (ITAGAKI,
2005).
Figura 6 - Centropomus parallelus
Fonte: FISHBASE, 2016
5) Menticirrhus americanus (LINNAEUS, 1758) (Actinopterygii,
Perciformes, Sciaenidae): Conhecido como judeu, betara ou papa-terra (Figura 5.6),
habita águas de pouca profundidade de regiões costeiras e estuarinas. Possui hábito
carnívoro e bentófago (HALUCH et al., 2009; RONDINELLIet al., 2007).
Figura 7 - Menticirrhus americanus
Fonte: FISHBASE, 2016
29
6) Elops saurus (LINNAEUS, 1766) (Actinopterygii, Elopiformes,
Elopidae): Os organismos dessa espécie (Figura 5.7) são tipicamente marinhos,
porém podem ser encontrados, raramente, em ambientes dulcícolas (NELSON,
2006; McBRIDE et al., 2010; ADAMS et. al., 2013). Conhecido, popularmente, como
Ubarana, possui hábito alimentar carnívoro, alimentando-se de pequenos peixes e
crustáceos (MENEZES et. al., 2003; ADAMS et. al., 2013).
Figura 8 - Elops saurus
Fonte: FISHBASE, 2016
7) Lutjanus spp. (Actinopterygii, Perciformes, Lutjanidae): Foram
capturadas as espécies Lutjanus jocu (Bloch & Schneider, 1801) e Lutjanus synagris
(Linnaeus, 1758). Espécies do gênero Lutjanus são consideradas os mais
importantes recursos pesqueiros, devido a excelente qualidade de sua carne e do
elevado valor comercial (GRIMES, 1987, HEEMSTRA & RANDALL, 1993).
Distribuídas ao longo da costa brasileira, podem ser encontradas em ambientes
estuarinos (FRÉDOU et al., 2006). Ambas as espécies L. jocu e L. synagris são
carnívoras e possuem sua dieta composta por crustáceos, gastrópodes e por
algumas espécies de peixes (FONSECA, 2009; MONTEIRO et al., 2009)
Figura 9 - Lutjanus jocu (a) e Lutjanus synagris (b).
Fonte: FISHBASE, 2016
a b
30
8) Eugerres brasilianus (CUVIER, 1930) (Actinopterygii, Perciformes,
Gerreidae): Popularmente conhecido como Carapeba listrada (Figura 5.9), é muito
apreciada pelas comunidades litorâneas do Nordeste, podendo ser capturado nos
ambientes costeiros e estuarinos. Peixe de hábito alimentar onívoro que utiliza os
estuários como área de berçário (SANTOS & ARAÚJO, 1997).
Figura 10 - Eugerres brasilianus
Fonte: FISHBASE, 2016
9) Callinectes spp. (Malacostraca, Decapoda, Portunidae): Foram
capturadas e identificadas as espécies C. bocourti, C. exasperatus, C. danae e C.
larvatus (Figura5.10). Estes organismos podem ser encontrados ao longo de toda
costa brasileira, em zonas de manguezais, estuários ou lagoas (MELO,1996).
Espécies de hábito carnívoro, sendo moluscos e crustáceos os principais itens
alimentares, entretanto há registros de ocorrência de peixes compondo sua dieta
(CARVALHO & COUTO, 2015).
Figura 11 - Representação ilustrativa das espécies coletadas
Fonte: BALDWIN & JOHNSEN (2012)
31
10) Litopenaeus vannamei (BOONE, 1931) (Malacostraca, Decapoda,
Penaeidae): Muito utilizado em atividades de carcinicultura, o Camarão-branco
(Figura 5.11), é originário da costa do Pacífico, habitando águas com faixas de
temperatura entre 20 e 30 ºC. Espécie eurialina, possui preferência por fundos de
lama e de hábito alimentar detritívoro (BARNABÉ, 1996; JUNIOR & FONTELES
FILHO, 2010).
Figura 12 - Litopenaeus vannamei
Fonte: SANTOS, 2007
11) Anomalocardia brasiliana (Gmelin, 1791) (Bivalvia, Venerida,
Veneridae): O berbigão (Figura 5.12), como é conhecido popularmente, é uma
espécie de molusco que se encontra bem distribuída na costa brasileira. Possui
concha trigonal de coloração amarelada com manchas cinzas-escuras. Localizado
em zonas entre marés, esse organismo possui característica bentônica e hábito
alimentar filtrador, sendo assim encontrado enterrado no sedimento (BOFFI, 1979).
Figura 13 - Anomalocardia brasiliana
Fonte: Autor
32
12) Mytella charruana (D’ORBIGNY, 1842) (Bivalvia, Mytilida, Mytilidae):
Popularmente conhecidos como mexilhões, são considerados um importante recurso
pesqueiro no mundo. A espécie em estudo (Figura 5.14), de hábito alimentar
filtrador, é encontrada em ambientes estuarinos de regiões tropicais. Possui grande
capacidade de dispersão e colonização em diferentes ambientes (SCARABINO et
al., 1975; GILLIS et al., 2009).
Figura 14 - Mytella charruana
Fonte: PUYANA et al., 2012
13) Pugilina morio (LINNAEUS, 1758) (Gastropoda, Neogastropoda,
Melongenidae): A espécie Pugilina morio(Figura 5.14) é única representante no
Brasil. Bastante comum em ambientes estuarinos, essa espécie apresenta hábito
carnívoro, se alimentando de bivalves (MATTHEWS, 1967; MATTHEWS-CASCON
et al., 1989; RIOS, 2009).
Figura 15 - Pugilina morio
Fonte: MATTHEUS, 1967
33
Após identificação e obtenção dos morfométricos, foram retiradas
amostras da musculatura dos organismos coletados e todo material amostrado foi
liofilizado (Figura 5.15), visando a preservação das amostras. As amostras foram
pesadas antes e após o processo de liofilização, permitindo assim calcular os teores
de umidade (TU) por meio da relação entre peso úmido e seco, conforme equação
(1).
𝑇𝑈(%) =Peso seco
peso úmido∗ 100 (1)
Figura 16 - Desenho esquemático do processo de liofilização e obtenção do valor do teor de umidade.
Fonte: Autor
Todo material liofilizado foi devidamente macerado com auxílio de
almofariz e pistilo, depois armazenado em frascos para quantificação de mercúrio.
5.3 Análise do mercúrio
As metodologias de preparação e quantificação do mercúrio total das
amostras biológicas seguiram os procedimentos metodológicos adaptados de
Samanta e colaboradores (2004) e utilização de forno digestor (MARS XPRESS,
34
CEM Corporation) com configuração sugerida pelo fabricante para o tipo de amostra
em estudo.
Amostras biológicas foram pesadas (0,5 g) em tubos de teflon, em
duplicata. Posteriormente foram adicionados 10 mL de ácido nítrico concentrado
(HNO3 65%) e os tubos foram deixados em temperatura ambiente e em repouso, em
um período de 1 hora, para pré-digestão. Após esse tempo, os tubos foram levados
ao forno digestor à temperatura de 200ºC por 30 minutos para início do processo de
digestão propriamente dito. Após a digestão, foi adicionado 1 mL de peróxido de
hidrogênio (H2O2) aos tubos retirados do forno digestor. O extrato final foi transferido
para balões volumétricos e diluído a 100 mL com água MiliQ®.
A quantificação das concentrações de Hg total foi realizada utilizando o
extrato digerido e diluído em balão volumétrico, em um espectrofotômetro de
absorção atômica por geração de vapor frio (CV-ASS), modelo NIC RA-3 (NIPON®).
Utilizou-se solução padrão (MERCK) de Hg contendo 1000 μg.mL-1, após sucessivas
diluições, em balão volumétrico, até concentrações de 1 ng.mL-1 para posterior
construção de curvas de calibração. Foram feitas curvas de calibração a cada dia de
análise, a partir das quais as concentrações de Hg nas amostras biológicas eram
calculadas. Os valores de massa selecionados para construção das curvas variaram
de 0,5 a 10 ng, baseando-se em estudos anteriores desenvolvidos na área de
estudo, e o coeficiente de linearidade (R2) médio obtido foi de 0,9995.
O limite de detecção (LD) foi 3 ± 5 ng.g-1, o qual foi obtido pela média dos
resultados do triplo do desvio padrão de sete leituras dos brancos multiplicado pelo
fator específico determinado pela distribuição t de Student (3,14, gl 6) (USEPA,
2000).
A validação dos resultados de concentração de Hg total foi obtida por
análise, em duplicata, de material de referência certificado (SRM). O SRM utilizado
foi de tecido de mexilhão liofilizado (CE278K), contendo 71 ± 7ng.g-1. O valor médio
obtido, em análise, para o material de referência utilizado foi 58 ± 14 ng.g-1.
5.4 Análise estatística
Foram realizadas curvas de bioacumulação, relacionando os dados
biométricos com as concentrações de mercúrio para as espécies com número
amostral elevado (n > 10). Para cada curva foram testadas as correlações utilizando
35
r de Spearman, haja vista que os dados utilizados não atenderam aos requisitos de
normalidade(Shapiro-Wilk) e homocedasticidade. Foram utilizados os testes ANOVA
e Kruskal-Wallis para comparar os hábitos alimentares das espécies coletadas com
os valores de concentração de mercúrio, utilizando-se de boxplot para demonstrar
as variações de concentração. Avaliações espaciais, entre as diferentes zonas
estuarinas, sob influência marinha e sob influência fluvial e entre as espécies
encontradas em cada zona, foram avaliadas por intermédio de teste comparativo de
dois grupos de amostras independentes, sendo o teste t de Student para os dados
paramétricos e o teste de Mann-Whitney para os não-paramétricos. O valor de
significância utilizado para os testes foi de 95% (p < 0,05). Os programas utilizados
para realização dos testes estatísticos e confecção de gráficos foram o Past 3.05
(Copyright Hammer 1999-2015) e Microsoft® Office 2010 (©Microsoft Corporation
2010).
36
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES
6.1 Amostragem e distribuição das espécies na região estuarina
Foram coletadas 16 espécies da fauna aquática local, sendo nove
espécies de vertebrados, composta somente de peixes ósseos (osteíctes) e sete
espécies de invertebrados, sendo quatro de crustáceos e três de moluscos (um
gastrópode e dois bivalves). As identificações de seus nomes científico e comum,
número de indivíduos capturados (número total de 830 organismos) e dados
biométricos (comprimento e peso) estão apresentados nas tabelas 6.1 e 6.2,
representando espécies coletadas na zona de influência fluvial (ZIF) e na zona de
influência marinha (ZIM), respectivamente.
Tabela 1 - Nome científico, nome comum, número de indivíduos coletados (n), comprimento e peso das espécies capturadas na zona de influência fluvial do Baixo Jaguaribe.
Nome Científico Nome
comum n
Comprimento
(cm) Peso (g)
Máx. Mín. Média Máx. Mín. Média
Callinectes danae Siri 3 N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.*
Callinectes
exasperatus Siri 2 N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.*
Cathorops spixii Bagre
amarelo 26 36 18 27 425,6 53,4 239,5
Centropomus
parallelus Robalo 3 25 15 20,0 117,5 24 70,8
Eugerres brasilianus Carapeba 7 N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.*
Litopenaeus
vannamei
Camarão
branco 172 16 8 12 25,5 2,5 13,9
Mugil curema Tainha 3 29,5 22 25,8 279,1 95,7 187,4
* N.D.: Não disponível
37
Tabela 2 - Nome científico, nome comum, número de indivíduos coletados (n), comprimento e peso das espécies capturadas na zona de influência marinha do Baixo Jaguaribe.
Nome Científico Nome
comum n
Comprimento (cm) Peso (g)
Máx. Mín. Média Máx. Mín. Média
Anomalocardia
brasiliana Berbigão 247 2,3 1,7 2 9,9 2,5 6,2
Callinectes bocourti Siri 1 N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.*
Callinectes danae Siri 8 N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.* N.D.*
Callinectes larvatus Siri 5 12,5 7,5 10 152 30,5 91,2
Elops saurus Ubarana 3 26 22,5 24,3 98 56,7 77,3
Eugerres brasilianus Carapeba 6 12,5 11 11,8 36,7 24 30,4
Gobionellus
oceanicus Amoré 5 24,5 20,5 22,5 42,4 23,3 32,8
Litopenaeus
vannamei
Camarão
branco 100 10,7 2,9 6,8 12,0 7,7 9,8
Lutjanus jocu Dentão 6 15 10 12,5 45,8 18,7 32,3
Lutjanus synagris Ariacó 5 25 14 19,5 174,6 39,7 107,1
Menticirrhus
americanus
Peixe
judeu 6 15 12,5 13,8 41,3 20,1 30,7
Mugil curema Tainha 7 27 19 23 254,8 67,9 161,4
Mytella charruana Sururu 200 N.D.* N.D.* N.D.* 2,2 0,7 1,4
Pugilina morio Gatapu 5 10 9 9,5 67,6 48,6 58,1
* N.D.: Não disponível
Foram coletados, na zona de influência marinha, 604 organismos
pertencentes a 14 espécies distintas, consistindo em oito espécies de peixes, quatro
crustáceos e três moluscos. Os valores de riqueza e abundância apresentados pela
zona de influência marinha foram superiores aos obtidos na zona de influência
fluvial, que consistiu em uma amostragem de 216 organismos de sete espécies
diferentes, sendo cinco espécies de peixes e duas de crustáceos.
As espécies Callinectes danae, Litopenaeus vannamei, Eugerres
brasilianus e Mugil curema foram coletadas em ambas as zonas, devido à sua
38
preferência por ambientes estuarinos, o que possibilitaria sua distribuição ao longo
de toda região estuarina, assim como o comportamento migratório de algumas
espécies, objetivando a reprodução/desova ou a procura por alimento e a
capacidade de suportar amplas variações de salinidade, tornando-as presentes tanto
na zona de influência marinha quanto na fluvial (MENEZES, 1983; ARAÚJO &
SANTOS, 1999; TURNER et al., 2003; TORRES et al., 2008; DANTAS et al., 2010).
6.2 Concentração de mercúrio total e os aspectos biológicos
6.2.1 Hábito alimentar e posição trófica
As concentrações de mercúrio total observadas são apresentadas na
tabela 6.3 e 6.4. A maior concentração observada foi para a espécie Elops saurus
(109 ± 15 ng.g-1), Menticirrhus americanus (104 ± 30 ng.g-1) entre as espécies de
peixes capturadas, já para os invertebrados, as espécies de siri Callinectes bocourti
(201 ng.g-1) e Callinectes larvatus (104 ± 43 ng.g-1) foram as que apresentaram os
maiores valores. Em ambos os grupos (peixes e invertebrados) as espécies de
hábito carnívoro e elevado nível trófico apresentaram as maiores concentrações.
Tabela 3 - Nome científico, área de coleta, hábito alimentar, posição trófica e concentração de mercúrio apresentada pelas espécies de peixes capturadas na região do Baixo Jaguaribe.
Nome Científico Comprimento (cm)
Hábito Alimentar
Nível Trófico
[Hg]Total (ng.g-1)
Elops saurus 24,7 ± 2 Carnívoro 3,5 109 ± 15 Menticirrhus americanus
13,5 ± 1 Carnívoro 3,4 104 ± 30
Lutjanus jocu 12,8 ± 2 Carnívoro 3,7 84 ± 34 Lutjanus synagris 18 ± 4,4 Carnívoro 3,9 61 ± 15 Cathorops spixii 26,7 ± 5 Onívoro 3,3 50 ± 16
Centropomus parallelus
18,7 ± 5,5 Carnívoro 3,8 39 ± 12
Eugerres brasilianus 11,5 ± 1 Onívoro 3,3 37 ± 10 Mugil curema 22,4 ± 3,4 Iliófago 2 23 ± 13 Gobionellus oceanicus
22,1 ± 1,5 Iliófago 2 14 ± 3
39
Tabela 4 - Nome científico, área de coleta, hábito alimentar, posição trófica e concentração de mercúrio apresentada pelas espécies de invertebrados capturadas na região do Baixo Jaguaribe.
Nome Científico Peso (g) Hábito
Alimentar Nível Trófico [Hg]Total (ng.g-1)
Callinectes bocourti N.D. Carnívoro 3,8 201
Callinectes larvatus 74 ± 48 Carnívoro 3,8 104 ± 43
Callinectes danae N.D. Carnívoro 3,8 87 ± 45
Mytella charruana 1,2 ± 0,4 Filtrador 2 52 ± 8
Anomalocardia brasiliana 4,4 ± 1,4 Filtrador 2 51 ± 14
Pugilina morio 55,5 ± 8,3 Carnívoro 3 49 ± 12
Callinectes exasperatus N.D. Carnívoro 3,8 23 ± 3
Litopenaeus vannamei 9,2 ± 5,2 Detritívoro 2 13 ± 4
E. saurus e M. americanus apresentaram elevadas concentrações de
mercúrio total, em relação às outras espécies de peixes analisadas (Tabela 6.3), o
que se deve, provavelmente, a dieta apresentada por essas espécies, sendo
composta principalmente por peixes e crustáceos que estão associados ao
sedimento (SANTOS-MARTÍNEZ & ARBOLEDA, 1993; RONDINELI et al., 2007;
TURRA et al., 2012). Portanto, o hábito alimentar é um dos fatores determinantes,
juntamente da posição trófica apresentada pela espécie, nas concentrações de
mercúrio total presente nesses organismos (VAN WALLEGHEM et al., 2013;
GOUTTE et al., 2015). Por conseguinte, espécies que apresentem hábito carnívoro
tendem a apresentar maiores concentrações que espécies onívoras, detritívoras
e/ou herbívoras (SOARES et al., 2016).
Centropomus parallelus, espécie de comprimento reduzido, que segundo
Muller et al. (2015) corresponde a fase juvenil, apresentou uma reduzida
concentração de mercúrio total em relação aos outros carnívoros devido sua dieta,
em seus primeiros estágios do ciclo de vida, baseada em pequenos peixes ou larvas
de peixes, pequenos crustáceos, poliquetos e pequenos insetos, organismos de
baixa concentração de mercúrio (ITAGAKI, 2005; TONINI et al., 2007; CONTENTE,
2008).
Entre os invertebrados, as maiores concentrações apresentadas pelos
crustáceos do gênero Callinectes, possivelmente se deve a predisposição de
acumular metais presentes na água e/ou sedimento por absorção como também
40
através da ingestão, aliada a capacidade do metil mercúrio, que representa 90% em
relação à concentração de mercúrio total presente em espécies carnívoras, de
acumular nos tecidos e seu longo tempo de residência nos organismos
(REICHMUTH et al., 2010), são, possivelmente, fatores que contribuem para a
elevada concentração de mercúrio total apresentada pela maioria das espécies do
gênero Callinectes (C. bocourti, C. larvatus e C. danae), conforme observado na
Tabela 6.4.
Contudo, a dieta de Callinectes exasperatus composta, principalmente,
por pequenos crustáceos e moluscos é um dos fatores que contribuem para sua
reduzida concentração de mercúrio total, além da disponibilidade de alimento
presente na zona de coleta dessa espécie (CARVALHO & COUTO, 2015).
As espécies filtradoras Mytella charruana e Anomalocardia brasiliana,
apesar de estarem mais próximas a base da cadeia trófica, apresentaram
concentrações de mercúrio total (52 ± 8 ng.g-1 e 51 ± 14 ng.g-1, respectivamente)
superiores a outras espécies de invertebrados pertencentes a posições tróficas
superiores (Tabela 6.4), como os carnívoros Pugilina morio (3) e Callinectes
exasperatus (3,8). Tal fato, possivelmente, esteja relacionado a sua capacidade de
incorporação de metais por assimilação de espécies químicas dissolvidas na água,
associadas ao material particulado em suspensão e/ou incorporada ao sedimento
(TORRES, 2009). Outro fator é a proporção de metilmercúrio em relação a
concentração de mercúrio total presente nesse grupo, que é relativamente baixa,
apresentando um valor médio de 30 a 50%, quando comparada a espécies,
presentes em outros níveis tróficos, que incorporam em sua musculatura apenas o
mercúrio em sua forma orgânica (MIKAC et al., 1996; CLAISSE et al.,2001; APETI et
al., 2012; BRIANT et al., 2017).
P. morio e C. exasperatus obtiveram concentrações inferiores aos
invertebrados filtradores, o que pode estar ligado a fatores endógenos e exógenos.
A espécie P. morio tem sua dieta composta por bivalves, espécies filtradoras, que
apesar de apresentarem concentrações de mercúrio total superiores em relação a
essa espécie possuem reduzida razão metilmercúrio/mercúrio total, como foi
mencionado anteriormente (NOGUEIRA, 2010).
As espécies iliófagas, entre os peixes, e detritívoras, entre os
invertebrados, foram as que apresentaram as menores concentrações de mercúrio
total, o que está ligado diretamente a sua dieta constituída, basicamente, de flora
41
algal, microcrustáceos, poliquetos, restos orgânicos e sedimentos inorgânicos,
sendo considerada uma espécie pertencente ao grupo dos consumidores primários.
A espécie iliófaga Mugil curema tem sua dieta composta de microalgas
dinoflageladas e diatomáceas, copépodos e detritos (RAMANATHAN et al., 1980;
VASCONCELOS FILHO, 1990; FRANCO et al., 1992; DEUS et al., 2007).
Gobionellus oceanicus alimenta-se, assim como a espécie M. curema, de
diatomáceas, microcrustáceos e moluscos, logo também pertencendo ao grupo dos
consumidores primários (VASCONCELOS FILHO, 2009).
Ao analisar a posição trófica apresentada por cada espécie, apesar de
algumas espécies de elevado nível trófico apresentarem concentrações de mercúrio
inferiores a espécies de menor nível trófico, é possível notar um crescimento nas
concentrações de mercúrio com aumento da posição trófica das espécies estudadas
(Figura 6.1), conforme observado nas sete espécies que apresentaram as maiores
concentrações, dispostas na tabela 6.3 e 6.4: C. bocourti (3,8), C. danae (3,8), C.
larvatus (3,8), M. americanus (3,4), E. saurus (3,5), L. jocu (3,7)e L. synagris (3,9).
Figura 17 - Representação gráfica da relação concentração de mercúrio total com posição trófica ocupada pelas espécies em estudo.
A capacidade de bioacumulação apresentada pelo mercúrio orgânico,
garantida pelo seu elevado tempo de residência no organismo, sua característica
lipossolúvel, que contribui no aumento no transporte biológico e sua afinidade aos
radicais sulfidrílicos das proteínas, dificultando, assim, sua eliminação (WHO, 1976;
CRAIG, 1985; MOREL et al., 1998; SELLANES et al., 2002), possibilitam que ocorra
y = 6.9004e0.6133x
R² = 0.4085
0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5
[Hg
] T
ota
l (n
g.g
-1)
Nível trófico
42
o processo de biomagnificação desse elemento ao longo das cadeias tróficas, logo,
espécies encontradas no topo da cadeia, de hábitos alimentares, essencialmente,
carnívoros, apresentarão concentrações mais elevadas em relação a espécies
próximas a base, como pode ser observado na figura 6.1 (KASPER et al., 2009).
Características morfológicas como o formato e posição da boca, a
dentição, o tamanho dos indivíduos, associada às características fisiológicas e
ambientais (ciclo migratório, idade, atividade reprodutiva, sexo, ciclo de vida,
distribuição e disponibilidade do alimento) contribuem no hábito alimentar e posição
trófica apresentada por cada espécie, podendo variar para cada etapa do seu ciclo
de vida, a qual os peixes juvenis que apresentam uma alimentação, basicamente,
composta por pequenos crustáceos substituem por uma dieta essencialmente
piscívora em sua fase adulta, levando a ampla dispersão dos pontos apresentados
na figura 6.1, principalmente em espécies carnívoras, em espécies de diferentes
tamanhos, fases da vida distintas e amplo espectro alimentar (BROOKS &
DODSON, 1965; WERNER, 1974; BOND, 1979; MAGNAN & FRITZGERALD, 1984;
WERNER et al., 1984; KEAST, 1985; WINEMILLER, 1989; LOWE-McCONNELL,
1999).
O tipo de dieta apresentada por cada espécie coletada, que podem ser
definidas em três grupos: generalistas, especialistas e oportunistas, fator esse
dependente das condições fisiológicas, ecológicas e ambientais, também pode
contribuir na especificação do hábito alimentar e na posição trófica e, com isso,
influenciar nas concentrações de mercúrio incorporado (GERKING, 1994).
Contudo, embora haja espécies em posições tróficas mais elevadas
apresentando menores concentrações de mercúrio total em relação a espécies de
posições tróficas inferiores, uma análise das variações nas concentrações para cada
hábito alimentar das espécies coletadas, como pode ser observado nas tabelas 6.5,
para os peixes, e 6.6, para os invertebrados, e em suas respectivas representações
gráficas (figuras 6.2 e 6.3), confirmou a importância do hábito alimentar na
determinação das concentrações de mercúrio presente nesses organismos. Nos
peixes, os carnívoros (76 ± 3 ng.g-1) foram os que apresentaram as maiores
concentrações, seguido de onívoros (45 ± 3 ng.g-1) e iliófagos (19 ± 1 ng.g-1), com
diferenças significativas entre as faixas de concentração obtidas (F = 28,15, p <
0,05).
43
Em moluscos e crustáceos, o mesmo resultado, apresentado pelos
peixes, foi observado, havendo diferença significativa entre os hábitos alimentares
(H = 67,2, p < 0,05). Entretanto, entre carnívoros (81± 5 ng.g-1) e filtradores (53 ± 2
ng.g-1), não houve diferença significativa (p > 0,05) nas concentrações de mercúrio,
o que pode estar relacionado a proporção mercúrio total/metilmercúrio, que em
organismos filtradores, como a A. brasiliana e M. charruana, é baixa (30 a 50%) em
relação a proporção encontrada em carnívoros (80 a 90%) (APETI et al., 2012;
FERREIRA et al., 2015; BRIANT et al., 2017).
Tabela 5 - Hábito alimentar dos peixes, número amostral, nível trófico médio, comprimento e peso médio e desvio padrão, concentração de mercúrio total médio e desvio padrão.
Hábito
Alimentar n
Nível
Trófico
Médio
Comprimento
(cm) Peso (g) [Hg] Total (ng.g-1)
Média Desvio Média Desvio Média Desvio
Carnívoro 23 3,7 16,4 4,9 51,8 38,3 76,3 2,5
Onívoro 23 3,3 26,9 4,7 203,4 106,4 45 2,7
Iliófago 26 2,6 19,1 5,5 73,7 70,6 19,4 1,3
Figura 18 - Representação gráfica (bloxspot) das variações na concentração de mercúrio nas espécies com hábitos alimentares distintos (carnívoros, onívoros e iliófagos), abordando o grupo dos peixes.
44
Tabela 6 - Hábito alimentar dos invertebrados, número amostral, nível trófico médio, comprimento e peso médio e desvio padrão, concentração de mercúrio total médio e desvio padrão.
Hábito
Alimentar n
Nível
Trófico
Médio
Comprimento
(cm) Peso (g) [Hg] Total (ng.g-1)
Média Desvio Média Desvio Média Desvio
Carnívoro a 24 3,6 9,8 1,4 67 32,9 81,2 4,9
Filtrador a 31 2 2 0,2 3,3 1,9 53 1,9
Detritívoro b 38 2 10,5 2,1 8 5,6 12,7 0,3
Figura 19 - Representação gráfica (bloxspot) das variações na concentração de mercúrio nas espécies com hábitos alimentares distintos (carnívoros, filtradores e detritívoros), abordando o grupo dos moluscos e crustáceos.
6.2.2 Dados biométricos
Além do hábito alimentar, a relação comprimento/concentração de
mercúrio em organismos aquáticos é também um fator biológico muito estudado e
que tem apresentado forte correlação, logo que as taxas de eliminação são,
geralmente, inferiores à de acumulação, o que leva a um progressivo aumento com
o aumento do comprimento (WARD & NEUMANN, 1999; BURGER et al., 2001;
45
SONESTEN, 2003; MURPHY et al., 2007; BARBOSA et al., 2011; SZCZEBAK &
TAYLOR, 2011; PETRE et al., 2012; SACKETT et al. 2013b).
Logo, foram desenvolvidas curvas de bioacumulação (Figuras 6.4 a 6.7)
de mercúrio para as espécies coletadas que correlacionam os dados biométricos
(Tabelas 6.3 e 6.4), sendo utilizando a relação comprimento/[Hg]Total para as
espécies de peixes e peso/[Hg]Total para espécies de crustáceos e moluscos, pois
houve maior variabilidade nos resultados de peso nesse grupo de espécies. Porém
para as espécies com número amostral reduzido (n < 10) e para aquelas nas quais
os dados biométricos não estão disponíveis não foram desenvolvidas curvas de
bioacumulação.
Figura 20 - Correlação entre o comprimento (cm) e a [Hg] Total (ng.g-1) na espécie Cathorops spixii.
Figura 21 - Correlação entre o peso (g) e a [Hg] Total (ng.g-1) na espécie Anomalocardia brasiliana.
y = 0.091x + 52.34R² = 0.000
n.s.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
10 15 20 25 30 35 40
[ H
g]T
ota
l (n
g.g
-1)
Comprimento (cm)
Cathorops spixii
y = -10.64x + 99.48R² = 0.550p < 0,05
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2 3 4 5 6
[ H
g]T
ota
l (n
g.g
-1)
Peso (g)
Anomalocardia brasiliana
46
Figura 22 - Correlação entre o peso (g) e a [Hg] Total (ng.g-1) na espécie Mytella charruana.
Figura 23 - Correlação entre o peso (g) e a [Hg] Total (ng.g-1) na espécie Litopenaeus vannamei.
A ausência de correlação presente nos gráficos de bioacumulação, exceto
no camarão branco (L. vannamei) e no berbigão (A. brasiliana) presente na zona de
influência marinha, se deve a variabilidade na dieta alimentar desses organismos,
como pode ser observado nos coeficientes de determinação (r²) obtidos,
principalmente, devido a substituições nos itens alimentares entre indivíduos juvenis
e adultos ou a processos migratórios apresentados pelas espécies, além da
metabolização do contaminante, taxas de bioacumulação e bioeliminação
y = 5,8543x + 47,178R² = 0,0745
n.s.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 1 2 3
[Hg
] T
ota
l (n
g.g
-1)
Peso (g)
Mytella charruana
y = 0,157x + 9,3608R² = 0,1589
n.s.
y = 2,0203x + 5,0679R² = 0,7353
p < 0,05
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30
[Hg
] T
ota
l (n
g.g
-1)
Peso (g)
Litopenaeus vannamei
Inf. fluvial
Inf. marinha
Linear (Inf.fluvial)
Linear (Inf.marinha)
47
(LACERDA et al., 1989; REUTHER, 1994; BECKVAR et al. 1996; SVOBODOVÁ et
al., 1999; BARBOSA et al., 2003).
O reduzido número amostral apresentado pelas outras espécies não
permitiu a realizar a análise de regressão linear significativa, entretanto para os
peixes carnívoros L. synagris, L. jocu e M. americanus apresentaram bioacumulação
de mercúrio com o aumento do crescimento, porém com um coeficiente de
determinação (r²) baixo, não nos permitindo realizar previsões de valores em
indivíduos de maior comprimento.
As diferentes concentrações apresentadas por cada espécie estudada em
diferentes faixas de comprimento e peso estão relacionadas, principalmente, à
exposição de mercúrio desses organismos nos diferentes compartimentos
ambientais (BOENING et al., 2000).
Entre os peixes onívoros, apenas o bagre amarelo (C. spixii) apresentou
número amostral representativo para realização da curva de bioacumulação (Figura
6.4), contudo a linha de tendência da curva não foi muito acentuada, apesar de
haver bioacumulação de mercúrio. O que pode estar ligado ao amplo espectro
alimentar apresentado por essa espécie (DENADAI et al., 2013), logo não havendo
correlação significativa e ampla variação nas concentrações.
Observando as curvas de bioacumulação para os invertebrados (Figuras
6.5 a 6.7) é possível notar uma diferença na curva de regressão entre as duas
espécies filtradoras, A. brasiliana e M. charruana, havendo uma diminuição e um
aumento, respectivamente, na concentração de mercúrio em indivíduos de maior
peso.
O decréscimo observado no berbigão pode estar relacionado ao efeito de
diluição pelo crescimento, no qual o aumento do tamanho dos organismos levaria a
uma diluição do contaminante, ocasionando um decréscimo em organismos de
maior comprimento (OTCHERE et al., 2003).
Entre os invertebrados, apenas na espécie L. vannamei foi possível
confeccionar curvas para organismos coletados na zona de influência fluvial e de
influência marinha. O que permitiu observar que além de apresentar bioacumulação
ao longo do crescimento, também demonstrou haver diferença nos níveis
concentração de mercúrio entre organismos de zonas distintas e taxas
bioacumulação variando em diferentes ordens de grandeza entre organismos
capturados, sendo superiores naqueles presentes nas zonas de influência marinha.
48
6.3 Concentração de mercúrio e aspectos ambientais
6.3.1 Variação temporal
Além dos fatores biológicos, os aspectos ambientais como modificações
paisagísticas, regime pluviométrico, salinidade e temperatura também podem
contribuir com o processo de metilação do mercúrio, aumentando assim sua
bioincorporação ao longo do tempo ou em diferentes locais de coleta (BLOOM et al.,
1991; GILMOUR & HENRY, 1991; MUHAYA et al., 1997; BAEYENS et al., 2003).
Como pode ser observado na tabela 6.6, que representa variações nas
concentrações de mercúrio total em espécies de peixes analisadas nessa pesquisa
e em outros estudos desenvolvidos na mesma região. Na bacia inferior do rio
Jaguaribe, a maioria das espécies estudadas apresentou concentrações de mercúrio
total superiores às mesmas espécies coletadas em outros estudos.
Tabela 7 - Análise comparativa entre as concentrações obtidas nas espécies coletadas nesta pesquisa e em outros trabalhos desenvolvidos na mesma área de estudo.
Espécie Localidade n Comprimento
(cm) [Hg] Total
(ng.g-1) Referência
Centropomus parallelus
Bacia inferior do rio
Jaguaribe
3 20 ± 5 39 ± 12 Este estudo
11 31,1 ± 7,0 34,4 ± 12,4 COSTA, 2014
6 27,0 ± 4,5 25,4 ± 6,3 LOPES, 2012
N.D* 23,1 (19,2 –
26,3) 28,0 (18,3 –
37,5) BRAGA, 2006
Menticirrhus americanus
Bacia inferior do rio
Jaguaribe
6 13,8 ± 1 104 ± 30 Este estudo
3 23,7 ± 1,0 7,9 ± 1,1 COSTA, 2014
2 23,5 ± 1,4 7,6 ± 0,3 LOPES, 2012
* N.D.: Não disponível
49
Tabela 7 - Análise comparativa entre as concentrações obtidas nas espécies coletadas nesta pesquisa e em outros trabalhos desenvolvidos na mesma área de estudo. (Continuação)
Espécie Localidade n Comprimento
(cm) [Hg] Total
(ng.g-1) Referência
Elops saurus
Bacia inferior do
rio Jaguaribe
3 24,7 ± 2 109 ± 15 Este estudo
1 27,5 12,3 ± 1,7 COSTA, 2014
Lutjanus synagris
Bacia inferior do
rio Jaguaribe
5 18 ± 4,4 61 ± 15 Este estudo
2 31,00 ± 5,66 63,79 ± 47,18
COSTA, 2014
N.D.* 12,6 (11,8 –
13,3) 9,0 (6,0 –
10,0) BRAGA, 2006
Cathorops spixii
Bacia inferior do
rio Jaguaribe
26 27 ± 9 50 ± 16 Este estudo
11 27.1 ± 12.5 28,7 ± 23,3 COSTA, 2014
2 32.3 ± 8.1 17,0 ± 5,5 LOPES, 2012
36 19 ± 2.8 31,8 ± 14,4 COSTA, 2009
Eugerres brasilianus
Bacia inferior do
rio Jaguaribe
13 11,5 ± 0,7 37 ± 10 Este estudo
27 19,6 ± 5,3 20,5 ± 17,5 COSTA, 2014
Mugil curema
Bacia inferior do
rio Jaguaribe
10 22,3 ± 3,4 23 ± 14 Este estudo
2 28,5 ± 6.4 < 1,14 COSTA, 2014
Litopenaeus vannamei
Bacia inferior do
rio Jaguaribe
50 9,3 ± 3,5 13 ± 4 Este estudo
11 11,2 ± 0,8 20,5 ± 17,5 COSTA, 2014
* N.D.: Não disponível
As espécies E. saurus, C. spixii, E. brasilianus e M. curema exibiram
concentrações superiores as apresentadas pelas mesmas espécies em outros
estudos, mesmo comparando com organismos com maior comprimento, o que nos
50
leva a supor que ao longo dos tempos pode ter ocorrido um acréscimo na
incorporação de mercúrio no ambiente em estudo.
A ubarana (E. saurus) foi a que exibiu maior diferença entre as
concentrações de mercúrio total, sendo 109 ± 15 ng.g-1 a concentração apresentada
pela espécie de comprimento 24,7 ± 2 cm, nesse estudo, e 12,3 ± 1,7 ng.g-1 obtida
por Costa (2014) em um indivíduo de comprimento 27,5 cm. Entretanto, o pequeno
número de indivíduos analisados sugere cuidado na interpretação deste resultado.
Outra espécie de diferença marcante entre as concentrações apresentadas em cada
estudo foi a tainha (M. curema) que em estudos desenvolvidos por Costa (2014),
indivíduo com comprimento 28,5 ± 6,4 cm, portanto maior que tamanho médio dos
indivíduos capturados nessa pesquisa, apresentou concentrações de mercúrio
abaixo do limite de detecção (1,14 ng.g-1). As espécies onívoras C. spixii e E.
brasilianus exibiram diferenças entre as concentrações de mercúrio variando,
aproximadamente, entre 20 e 30 ng.g-1, em diferentes estudos (LOPES, 2012;
COSTA, 2014).
Porém as espécies L. synagris e L. vannamei não obtiveram
concentrações superiores a registrada em outros estudos (BRAGA, 2006; COSTA,
2014), exceto em relação à concentração de mercúrio observada em Braga (2006)
para o ariacó. Entretanto, essa espécie apresentou comprimento inferior ao
encontrado nos organismos coletados nesse estudo. A diferença registrada no
camarão branco pode estar relacionada ao comprimento dos indivíduos capturados,
onde maiores indivíduos foram coletados por Costa (2014).
Variações nas concentrações apresentadas pelas espécies podem estar
relacionadas tanto a fatores endógenos ou biológicos quanto exógenos ou
ambientais, seja o processo de migração para áreas mais ou menos contaminadas,
devido à reprodução ou obtenção de alimento (AL-MAJED & PRESTON, 1999;
FRANCESCONI & LENANTON, 1992). Particularidades fisiológicas também podem
influenciar na bioacumulação e bioeliminação do contaminante, tais como
quantidade e tamanho de alimento ingerido e/ ou disponível no ambiente, o tipo de
alimento (hábito alimentar), local de forrageio e estratégias alimentares
apresentadas por cada espécie (LACERDA et al., 1989; REUTHER, 1994; KIM,
1995; BECKVAR et al., 1996; GOLDSTEIN et al., 1996; BARBOSA et al., 2003).
Contudo, fatores ambientais também podem estar contribuindo para as
variações na concentração de mercúrio na biota entre os estudos realizados na
51
bacia inferior do rio Jaguaribe. As modificações paisagísticas ocorridas ao longo do
tempo podem ter influenciado diretamente na hidrodinâmica dos ecossistemas
aquáticos, levando a quadros de assoreamento, redução do fluxo fluvial e aumento
do aporte marinho, possibilitando o aumento no tempo de residência das massas de
água, permitindo assim uma aceleração nos processos biogeoquímicos de
transformação do mercúrio para espécies químicas capazes de serem assimiladas
pela biota e biomagnificada ao longo da teia trófica (LACERDA et al., 2013).
Rios et al. (2016), por exemplo, compararam as concentrações de
mercúrio em ostras, Crassostrea rhizophora, coletadas no estuário do rio Jaguaribe
em 2003 e 2015 e observaram um aumento significativo das concentrações do metal
nesses organismos, e sugeriram como principais causas deste aumento de
concentração a expansão da área e da produção das fazendas de camarão, uma
fonte conhecida de mercúrio (Lacerda et al., 2011). Além disto, alterações
ambientais podem estar associadas à mudança do clima e aos usos da bacia de
drenagem, que podem resultar em aumentos na biodisponibilização do mercúrio.
Assim, apesar do número pequeno de indivíduos das espécies estudadas em vários
períodos na região, é possível que os aumentos constatados em algumas espécies,
particularmente de carnívoros, seja um reflexo dos mesmos vetores sugeridos por
Rios et al. (2016).
6.3.2 Variação espacial
Logo, sabendo-se que fatores ambientais, como temperatura, pH, tipo de
solo, condições de oxi-redução, salinidade e concentração de sulfeto, controlam a
formação da espécie química de mercúrio biodisponível, é possível, que dentro de
uma mesma espécie, ocorram diferentes concentrações de mercúrio em diferentes
locais ao longo do estuário (OLSON et al., 1976; FURUTANI & RUDD, 1980;
DRISCOLL et al., 1995; BÔAS, 1997; SILVA-FORSBERG et al., 1999).
O aumento da forçante marinha e redução do fluxo fluvial, devido às
modificações nos usos do solo como a construção de barragens, a intensificação da
aquacultura, e períodos de chuvas mais escassos devido às mudanças climáticas
globais, ampliam o tempo de residência da massa de água continental na região
estuarina e, portanto, da mobilidade e reatividade de contaminantes. Contribuindo
para a existência de diferenças na concentração de mercúrio ao longo da região
52
estuarina, podendo se refletir na biodisponibilidade do mercúrio e em sua
concentração final nos organismos. As figuras 6.8, 6.9 e 6.10 apresentam gráficos
comparativos entre as concentrações de mercúrio total presente em três espécies
(Eugerres brasilianus, Litopennaeus vannamei e Callinectes danae) que ocorreram e
foram coletadas simultaneamente nas zonas de influência fluvial e na zona de
influência marinha.
Figura 24 - Representação gráfica das concentrações de mercúrio total presente na espécie Eugerres brasilianus coletada nas zonas de influência fluvial e marinha.
Figura 25 - Representação gráfica das concentrações de mercúrio total presente na espécie Litopenaeus vannamei coletada nas zonas de influência fluvial e marinha.
53
Figura 26 - Representação gráfica das concentrações de mercúrio total presente na espécie Callineces danae coletada nas zonas de influência fluvial e marinha.
Os gráficos apresentados demonstraram haver diferença significativa
entre as concentrações de mercúrio total presentes nas espécies E. brasilianus (U =
6, p < 0,05), L. vannamei (U = 64, p < 0,01) e C. danae, apesar de não haver um
número expressivo de amostras para realizar uma estatística comparativa para essa
espécie.
É possível notar, analisando os gráficos, que as espécies coletadas nas
zonas de influência marinha apresentaram maiores concentrações. Mesmo existindo
uma média de comprimento maior de indivíduos de camarão-branco coletados na
zona de influência fluvial, este padrão foi mantido. O padrão de variação da
concentração de mercúrio exibida pelo camarão branco (L. vannamei), conforme
apresentado em sua curva de bioacumulação (Figura 6.7), sugere fortemente uma
maior biodisponibilidade do metal na região sob a influência marinha, onde estes
organismos apresentaram taxas de incorporação do mercúrio 10 vezes mais
intensas que nos indivíduos coletados na região sob a influência fluvial.
Entre as espécies analisadas, o camarão branco (L. vannamei) destaca-
se por serem relativamente sésseis, em comparação a carapeba e ao siri, e,
também, assim como outros invertebrados, serem os primeiros organismos afetados
na cadeia trófica pela biodisponibilização do mercúrio (FORSBERG & KEMENES,
2006), devido a sua dieta e seu contato direto com a camada superficial do
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sedimento, onde se encontra as maiores concentrações de mercúrio orgânico
(LACERDA et al., 2012). Permitindo-nos observar, com maior clareza, as diferenças
existentes entre as concentrações de mercúrio na zona de influência fluvial e
marinha, mesmo havendo uma predominância de indivíduos de comprimento e peso
superiores na zona de influência fluvial.
A variabilidade gradual nas características abióticas da região estuarina,
como exemplo o gradiente de salinidade, o qual é elevado à medida que se
aproxima da costa, zona de influência marinha, contribui, segundo Brandini et al.
(2016), para uma variabilidade biogeoquímica das substâncias ao longo da região
estuarina, o que poderia explicar a diferença nas concentrações apresentadas pelas
espécies nas distintas zonas de influência na região estuarina do rio Jaguaribe. Além
das influências de modificações na paisagem, conforme descrito por Dias, Marins e
Maia (2013), ao avaliarem o impacto das modificações paisagísticas regionais nas
descargas de material particulado e de cobre e zinco particulado, na Bacia Inferior
do rio Jaguaribe, verificando uma diminuição no aporte continental devido a
construção de barragens, havendo maior retenção de material particulado na região
estuarina, principalmente em períodos secos.
Lacerda e Malm (2008), avaliando a influência de atividades
antropogênicas na Baía de Sepetiba e variações na reatividade do mercúrio ao
longo do gradiente estuarino, perceberam, assim como foi observado através da
biota nessa pesquisa, uma variação nas concentrações de espécies reativas de
mercúrio ao longo do estuário, com maior porcentagem de espécies reativas na área
externa da baía. Demonstrando assim, haver uma relação entre as concentrações
de mercúrio ao longo do gradiente estuarino, além de haver maior formação de
espécies orgânicas em regiões próximas a zona de influência marinha.
Lacerda et al. (2013) ao avaliarem as concentrações e fluxos de mercúrio
entre os anos de 2005 e 2009, em estações secas e chuvosas no estuário do rio
Jaguaribe, ambiente de estudo dessa pesquisa, estimaram diferenças de acordo
com a localização no estuário, e os resultados de hidrodinâmica indicaram uma
presença intensa de água marinha em todo o estuário durante o período seco, o que
demonstra a sobreposição do aporte marinho ao fluvial, prejudicado pelas
modificações paisagísticas regionais, acarretando um aumento no tempo de
residência das massas de água entre os períodos secos e chuvosos, com valores
médios de 3,1 e 0,8 dias, respectivamente, com isso havendo maior retenção de
55
material suspenso, inclusive do mercúrio ligado a esse material, dentro do estuário.
Possibilitando assim, maior reatividade e disponibilização para incorporação pela
biota, conforme apresentado nos resultados das espécies avaliadas (Figuras 6.8 a
6.10).
Logo, observando todos os fatores ambientais apresentados
anteriormente, modificações paisagísticas regionais e a escassez de chuvas da
região semiárida, que contribuem para a variação nas concentrações de mercúrio ao
longo do gradiente estuarino nesta região semiárida, Lacerda et al. (2012),
comparando a efeitos análogos ao que acontecem na região Polar Ártica,
desenvolvem a teoria do Paradoxo Ártico, que sugere que esses fatores ambientais
contribuem para redução do aporte fluvial, aumentando, assim, o tempo de
residência das águas continentais na região estuarina, promovendo alterações
químicas nos poluentes, inclusive o mercúrio, podendo se refletir na biota ao
incorporar esse metal em sua forma biodisponível. Com isso, analisando os gráficos
6.16, 6.17 e 6.18 é possível observar que as espécies coletadas na zona de
influência marinha e que apresentaram maiores concentrações de mercúrio do que
as mesmas espécies na zona de influência fluvial corrobora com a teoria proposta
anteriormente, e que a redução do aporte fluvial, devido a mudanças climáticas
globais e paisagísticas regionais, promovem uma maior concentração de mercúrio
dissolvido, potencialmente biodisponível, em zonas de influência marinha.
56
7 CONCLUSÃO
Os aspectos ambientais apresentaram resultados importantes,
evidenciando sua relevância nas concentrações de mercúrio total ao longo do
gradiente estuarino. Construção de açudes e desvio de rios objetivando o
abastecimento público, crescimento urbano próximo a esses ecossistemas, e
redução da pluviosidade anual devido as mudanças climáticas globais são possíveis
fatores que colaboram para essas variações ao longo da região estuarina, uma vez
que possibilitam um maior tempo de residência das massas de água e maior
mobilidade e reatividade do mercúrio.
Logo, espera-se que, com o aumento das modificações ocorridas no
ambiente natural na zona litoral da região semiárida brasileira e as mudanças
climáticas globais reduzindo a pluviosidade anual, ocorra um aumento nas
concentrações de mercúrio incorporado pela biota local e, por consequência,
aumento da incorporação na cadeia trófica.
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