III Simpósio Brasileiro de Recursos Naturais do Semiárido – SBRNS “Manejo de bacias hidrográficas em regiões semiáridas: potencialização da produção de água” Fortaleza - Ceará, Brasil 20 a 22 de junho de 2017

doi: 10.18068/IIISBRNS2017.gas759

ISSN: 2359-2028

GRAU DE TROFIA EM RESERVATÓRIOS DE UMA BACIA SEMIÁRIDO DO CEARÁ, BRASIL Daniel Lima Santos1, Luiz Romário Uchoa2, José Ribeiro Araújo Neto3, Helba Queiroz Palácio4, Maria Monaliza Sales5 1 Graduando

em Tecnologia em Irrigação e Drenagem, IFCE, campus Iguatu, E-mail: [email protected] em Tecnologia em Irrigação e Drenagem, IFCE, campus Iguatu, E-mail: [email protected] 3Doutorando em Engenharia Agrícola, CCA/UFC, Fortaleza – CE, E-mail: [email protected] 4Licenciadas em Ciências Agrícolas, Dra. Eng. Agrícola, Profa. do IFCE, campus Iguatu, E-mail: [email protected] 5Graduada em Tecnologia em Irrigação e Drenagem, IFCE, campus Iguatu, E-mail: [email protected] 2Graduando

RESUMO: Os problemas causados pela eutrofização dos corpos hídricos são tratados como um tema constante de debate em todas as regiões do Brasil sobretudo no semiárido Brasileiro. O trabalho teve como objetivo avaliar a eutrofização das águas superficiais de reservatórios da bacia hidrográfica do Alto Jaguaribe (BAJ) localizada no semiárido do Ceará, Brasil. Foram monitorados dois atributos: clorofila “a” e fosforo total e, posteriormente, calculado Índice de Estado Trófico (IET). O monitoramento realizado nos reservatórios: Arneiroz II, Bengue, Broco, Do Coronel, Favelas, Forquilha II, Orós, Pau Preto, Trici e Trussu. Os resultados mostraram que o grau de trofia nesses reservatórios mantiveram-se elevados variando de eutrófico a hipertrófico durante o período de estudo. Segundo o IET calculado, 10% dos reservatórios apresentaram estado eutrófico, 60% supereutrófico e 30% hipereutrófico. No entanto, observa-se que o grau de trofia dos reservatórios pode variar de acordo com a época do ano e com as precipitações pluviométricas. O elevado grau de trofia das águas da bacia do Alto Jaguaribe deve ser encarado como fato preocupante, tendo em vista os riscos que podem ser gerados para os usuários desses mananciais. PALAVRAS–CHAVE: Qualidade de Água, Eutrofização. Fósforo Total, Clorofila “a”. DEGREE OF TROFIA IN A SEMI-ARID BASIN RESERVOIR OF CEARÁ, BRAZIL ABSTRACT: The problems caused by eutrophication of water bodies are treated as a constant theme of debate in all regions of Brazil, especially in the brazilian semi-arid region. The work aimed to evaluate eutrophication of surface water reservoirs of the basin of Alto Jaguaribe (BAJ) in the semi-arid of Ceará, Brazil. Were monitored two attributes: chlorophyll a and total phosphorus and trophic state index calculated later (EIT). The monitoring carried out in reservoirs: Arneiroz II, Bengue, Broco, Do Coronel, Favelas, Forquilha II, Orós, Pau Preto, Trici e Trussu. The results showed that the degree of trofia in these reservoirs remained high ranging from eutrophic to hypertrophic during the study period. According to the EIT calculated, 10% of the shells showed 60% supereutrófico and hipereutrófico State of 30%. However, it is observed that the degree of trofia of reservoirs can vary according to season and rainfall. The high degree of trofia of the high basin water Jaguaribe should be seen as worrisome, taking into account the risks that can be generated for users of these source. KEYWORDS: Water Quality, Eutrophication, Total Phosphorus, Chlorophyll "a". INTRODUÇÃO No Brasil nota-se um crescente desenvolvimento das cidades e um aumento constante da população gerando assim um aumento na necessidade de recursos naturais e consequentemente

uma maior produção de resíduos sólidos e líquidos. Segundo Trindade & Mendonça (2014) o crescimento da população e das cidades, além do desenvolvimento de novas tecnologias e produtos, gerando cada vez mais resíduos líquidos e sólidos, os quais, quando dispostos inadequadamente, causam impactos negativos ao meio ambiente. O processo de eutrofização de corpos hídricos sobretudo de corpos lênticos é tema de estudos cada vez mais frequente. Quando comparados aos corpos lóticos, O índice de estado trófico tem por finalidade classificar corpos hidricos em diferentes graus de trófia, avaliando a qualidade de água quanto ao enriquecimento por nutrientes em especial o fósforo que devido as características climáticas da região aonde o corpo hídrico se encontra ocorre a estratificação da coluna de água sendo redistribuído os sedimentos ao longo das camadas da coluna d água levando o fósforo ate a zona fótica (LAMPARELLI, 2004). O uso intensivo das margens dos reservatórios seja para produção agrícola ou para formação de pastagens acarreta ao corpo hídrico um aporte de sedimentos devido a erosão causada pelo uso irracional do solo. Além da agropecuária, o lançamento de efluentes industriais e domésticos sem tratamento aumentando o fluxo de nutrientes nos reservatórios (VIDAL & CAPELO NETO, 2014). Com base nas informações expostas anteriormente e objetivando uma avaliação do estado trófico em dez reservatórios na região semiárida tropical do Brasil, analisou-se o comportamento do fósforo total e clorofila “a” e realizou-se a classificação do Índice de Estado Trófico (IET). MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi desenvolvido nos reservatórios Arneiroz II, Bengue, Broco, Do Coronel, Favelas, Forquilha II, Orós, Pau Preto, Trici e Trussu, localizados na bacia do Alto Jaguaribe (Figura 1) na região Centro-Sul do Ceará, Brasil. O clima da região é do tipo BSh’ (clima semiárido quente), de acordo com a classificação climática de Köppen. A precipitação média anual na região é de cerca de 780 mm, enquanto a evaporação potencial é de 2.500 mm ano-1.

Figura 1 - Localização da bacia do Alto Jaguaribe no semiárido, Brasil. Com os dados obtidos foram através da coleta em cinco pontos ao longo dos reservatórios avaliados a uma profundidade de 0,30 m da superfície dos reservatórios durante o período de julho de 2011 a julho de 2012 sendo realizados as análises de clorofila “a” e potássio total no laboratório de agua, solo e tecido vegetal (LABAS) no IFCE campus Iguatu para determinarmos os índices de estado trófico (IET) de Carlson modificado por: Lamparelli (2004) utilizando-se das seguintes equações: 𝐼𝐸𝑇(𝑃𝑇) = 10× (6 −

(1,77−0,42)× ln 𝑃𝑇

𝐼𝐸𝑇( Cla ) = 10×(6 −

)

ln 2 (1,77−0,42) 𝑥 ln 𝐶𝐿𝑎 ln 2

Equação (1)

)

Equação (2)

Para as segundo a metodologia de Lamparelli, (2004) calculou-se o Índice de Estado Trófico Médio – IET médio pela seguinte equação: 𝐼𝐸𝑇 𝑀é𝑑𝑖𝑜 =

𝐼𝐸𝑇(𝑃𝑇)+𝐼𝐸𝑇(𝐶𝐿𝑎) 2

Equação (3)

Em que: IET: Índice de Estado Trófico; CLa: concentração de clorofila-a; PT – fósforo total; ln: logaritmo natural. Na Tabela a seguir, encontram-se os critérios para classificação de nível de estado trófico segundo a classificação de Lamparelli (2004). Tabela 1. Classificação do Índicede Estado Trófico - IET médio Lamparelli (2004). Critérios de Nível de Estado Trófico - IET médio Lamparelli (2004) Ultraoligotrófico IET < 47 Oligotrófico 47 < IET < 52 Mesotrófico 52 < IET < 59 Eutrófico 59 < IET < 63 Supereutrófico 63 < IET < 67 Hipereutrófico IET > 67 Estado Trófico

Os dados médios de cada IET calculado para cada ponto de coleta nas águas superficiais dos reservatórios (A1, A2, A3, A4 e A5) para o período de julho de 2011 a julho de 2012 que foram submetidos à análise de teste de média e confrontados pelo teste F e de Tukey a nível de significância de 1%, através do programa SPSS 20.0 for Windows. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na (Figura 2 a) podemos observar que sete dos dez reservatórios foram classificados como hipertróficos e três como supereutróficos sendo que os mesmos não apresentam grande variação entre si. A classificação dos reservatórios como supereutróficos e hipertróficos deram-

se principalmente por conta das elevadas concentrações de Fosforo Total nos reservatórios, sendo esse nutriente um dos fatores determinantes para a classificação do IET Médio.

Figura 2 – a) Variação do IET para o fósforo total – IET(PT), b) Variação do IET para o clorofila “a” ambas monitoradas nos dez reservatórios na bacia do Alto Jaguaribe, Ceará, Brasil. A alta concentração de fosforo total nos reservatórios que supera o recomendado pelo CONAMA n° 357/2005 que e de 0,03 (mg.L-1) para os corpos hídricos lênticos podendo estar atrelada ao período de estiagem e a maior concentração desse elemento em decorrência da evaporação e durante os períodos chuvosos há um aporte maior desse nutriente oriundo dos esgotos na área de captação da bacia além das águas drenadas de lavouras e pastagens no entorno dos reservatórios (SANTOS et al., 2014; FRASCARELI et al., 2015). Sendo que não ocorre a um tratamento adequado dos dejetos antrópicos sendo carregado pra áreas topograficamente abaixo aonde se encontram a maioria dos reservatórios enriquecendo-os com nutrientes com nitrogênio e fosforo. O manejo inadequado dos corpos hídricos resulta no enriquecimento dos mesmos por nutrientes levando este ambiente à eutrofização (MATSUZAKI et al., 2004). Dependendo da composição do material carreado para os reservatórios pode haver uma alteração na disponibilidade de elementos no meio, pela dissolução, complexação e adsorção (SANTOS et al. 2011). Evidenciando a variação do IET para clorofila “a” – IET(CLa) o reservatório Trussu (Figura 2 b) foi o único classificado como mesotrófico, esse grau intermediário é atribuído a reservatórios ter recebido uma quantidade de escoamento superficial de solos que são deficientes tanto em nitrogênio quanto em fósforo promovendo uma baixa concentração de clorofila “a” pelo não desenvolvimento do fitoplâncton devido a ausência dos nutrientes supracitados. Segundo a classificação de Lamparelli (2004) (Tabela 1), três reservatórios foram classificados como hipertrófico, seis como supertrófico e apenas um como eutrófico. Ambientes aquáticos tropicais semiáridos tem maior capacidade de assimilar o fósforo, principalmente por apresentar altas temperaturas além de ciclo hidrológico diferenciado. Segundo Batista et al.

(2013), a temperatura da água na região semiárida é uma variável física que assume grande importância na produtividade biológica e concentração de clorofila “a” é influenciada principalmente por três fatores: a temperatura, a transparência da água e nutrientes. Tabela 2 - Classificação dos reservatórios estudados segundo IET Médio de Lamparelli (2004). Reservatórios Arneiroz II Bengue Broco Do Coronel Favelas Forquilha II Orós Pau Preto Trici Trussu

IET Médio 67.1 68.7 66.5 65.6 66.4 65.5 64.7 70.6 63.1 62.9

Classificação Lamparelli (2004) Hipereutrófico Hipereutrófico Supereutrófico Supereutrófico Supereutrófico Supereutrófico Supereutrófico Hipereutrófico Supereutrófico Eutrófico

A classificação do reservatório Trussu como Eutrófico é um fato preocupante, pois com os últimos anos de secas consecutivas e o aumento da utilização das terras entorno do mesmo pode acarretar em nível trófico limitando a utilização de sua água. Gomes et al. (2010) avaliaram o estado trófico do rio Catolé-BA e observaram um elevado grau de trofía. Esses autores alertaram para os riscos relacionados à eutrofização, pois o mesmo é utilizado para dessedentação animal e para abastecimento humano, tendo visto que podem ser liberadas substancias toxicas pelo fitoplâncton. De acordo com a classificação proposta por Lamparelli (2004) (Figura 3) 10% dos reservatórios são eutróficos, 60% supereutróficos e 30% hipereutróficos, evidenciando que a maioria encontra-se em avançado estado trófico o que compromete os seus múltiplos usos. A eutrofização devido as descargas adicionais de nutrientes, traz como principal consequência à perda da qualidade da água associada ao desenvolvimento de indivíduos fotossintetizantes, como macrófitas aquáticas e fitoplâncton, levando desequilíbrio do ecossistema que compreende os seres que utilizam estes corpos hídricos (LAMPARELLI, 2004). 0% 0% 10% Oligotrófico

30%

Mesotrófico Eutrófico 60%

Supereutrófico Hipereutrófico

Figura 3 – Distribuição de frequência do grau de trofia dos reservatórios da bacia do Alto Jaguaribe, Ceará, Brasil. CONCLUSÕES Os níveis de trofia para o IET fósforo total foram maiores do que IET clorofila “a” demostrando uma elevada nutrificação dos reservatórios monitorados. Sendo que 10% dos reservatórios são eutróficos, 60% supereutróficos e 30% hipereutróficos dos reservatórios da bacia do Alto Jaguaribe (CE), evidenciando o problema de poluição por este processo nessa bacia semiárida. AGRADECIMENTOS A Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP), pelo financiamento da bolsa de pesquisa para desenvolvimento deste trabalho. REFERÊNCIAS BATISTA, A. A., MEIRELLES, A. C. M., DE ARAÚJO NETO, J. R., DE ANDRADE, E. M., & DE QUEIROZ PALÁCIO, H. A. Parâmetros Interferentes na eutrofização das águas superficiais do açude Orós, Ceará. Revista Caatinga, 26(2), 1-8, 2013. BEM, C.C. Determinação do estado de eutrofização de um lago raso: estudo de caso do lago Barigui–Curitiba. Dissertação (Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental) Universidade Federal do Paraná, Paraná. 129 p. 2009. BRASIL, Conselho Nacional De Meio Ambiente (CONAMA). Resolução n°375, de 17 de março de 2005. FRASCARELI, D.; BEGHELLI, F. G. S.; SILVA, S. C.; CARLOS, V. M. Heterogeneidade espacial e temporal de variáveis limnológicas no reservatório de Itupararanga associadas com o uso do solo na Bacia do Alto Sorocaba-SP. Revista Ambiente e Água, 10 (4), 770-781, 2015. GOMES, D. P. P., BARROS, F. M., BARRETO, L. V., ROSA, R. C. C., TAGLIAFERRI, C. Avaliação do estado trófico para o rio Catolé-Ba em diferentes épocas do ano. Enciclopédia biosfera Centro Cientifico conhecer - Goiânia, pag 1. vol.6, n.11; 2010. LAMPARELLI, M. C. Grau de trofia em corpos d’água do estado de São Paulo: avaliação dos métodos de monitoramento. Tese (Doutorado em Ciências) – Universidade de São Paulo, São Paulo. 238 p, 2004. MATSUZAKI, M.; MUCCI, J. L. N.; ROCHA, A. A. Comunidade fitoplanctônica de um pesqueiro na cidade de São Paulo. Revista Saúde Pública, v. 38, n. 5, p. 679-686. 2004. SANTOS, J. C. N.; ANDRADE, E. M.; NETO, J. R. A.; MEIRELES, A. C. M.; PALÁCIO, H. A. Q. Land use and trophic state dynamics in a tropical semi-arid reservoir. Revista Ciência Agronômica, 45(1), 35-44, 2014. SANTOS, M. G., DA CUNHA-SANTINO, M. B., BIANCHINI, J. I. Alterações espaciais e temporais de variáveis limnológicas do reservatório do monjolinho (campus da UFScar). Oecologia Australis, v. 15, n. 3, p. 682-696, 2011. TRINDADE, P. B. C.; MENDONÇA, A. S. F. Eutrofização em reservatórios – Estudo de caso: reservatório de Rio Bonito (ES). Revista Engenharia Sanitária e Ambiental, 19(3), 275-282, 2014. VIDAL, T. F.; CAPELO NETO, J. Dinâmica de nitrogênio e fósforo em reservatório na região semiárida utilizando balanço de massa. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18(4), 402 – 407, 2014.