RESUMO A intensificação do processo de eutrofização nas águas superficiais leva a um aumento da intensidade e frequência de florações de cianobactérias comprometendo a disponibilidade hídrica para o uso consuntivo. Deste modo, objetivou-se estudar a dinâmica espaço-temporal das cianobactérias e a identificação dos nutrientes de maior peso nessa dinâmica em lago artificial semiárido, reservatório Orós (Nordeste do Brasil). Foram analisadas 77 amostras de água em 11 campanhas (seis no período seco e seis no chuvoso) em sete pontos. Os atributos investigados foram: Transparência de Secchi, Turbidez, pH, Cor Aparente, Condutividade Elétrica, sólidos totais, fósforo total, ortofosfato solúvel, NTK, Amônia, Nitrato e Cianobactérias, totalizando 924 (número de campanhas × número de pontos × número de atributos). Para investigar a significância e os atributos determinantes da dinâmica espaço-temporal das cianobactérias empregou-se análise da componente principal e análise de agrupamento. Das 17 espécies de cianobactérias identificadas, 10 espécies explicaram 72,47% da variância total acumulada. Durante a estação chuvosa foram formados 4 grupos homogêneos de cianobactérias enquanto no período seco formaram-se apenas três grupos. As maiores concentrações ocorreram no período seco com destaque para as espécies Aphanocapsa spp, Cylindrospermopsis sp e Geitlerinema sp, que são potencialmente tóxicas, e mostraram uma maior afinidade aos atributos físicos. A sazonalidade climática foi determinante na dinâmica espaço-temporal das cianobactérias, e que os altos valores de transparência limitaram a proliferação excessiva das espécies dominantes.

ABSTRACT Intensification of the eutrophication process in surface water leads to an increase in the intensity and frequency of cyanobacterial blooms, compromising the availability of drinking water. Therefore, the aim of this study was to investigate the spatio-temporal dynamics of cyanobacteria and identify the most important nutrients for such dynamics in a semiarid artificial lake, the Orós reservoir, in north-eastern Brazil. Seventy-seven water samples were collected in 11 campaigns (six during the dry season and five during the rainy season) from seven points. The attributes under investigation were the Secchi transparency, turbidity, pH, apparent colour, electrical conductivity, total solids, total phosphorus, soluble orthophosphate content, total Kjeldahl nitrogen, ammonia content, nitrate content, and cyanobacteria dynamics, resulting in a total of 924 samples (number of campaigns × number of points × number of attributes). Principal component analysis and cluster analysis were used to investigate the significance and determinant attributes of the spatio-temporal dynamics of cyanobacteria. Of the 17 species of cyanobacteria identified, 10 accounted for 72.47% of the total accumulated variance. During the rainy season, four homogeneous groups of cyanobacteria formed, whereas during the dry season, only three groups formed. The greatest concentrations occurred during the dry season, notably for Aphanocapsa spp., Cylindrospermopsis sp., and Geitlerinema sp., which are potentially toxic and show a greater affinity to the physical attributes of water. Climate seasonality was decisive in the spatio-temporal dynamics of cyanobacteria, and high transparency values limited excessive proliferation of the dominant species.

RESUMO A região semiárida do Brasil é caracterizada pela irregular distribuição temporal e espacial da pluviosidade que junto às ações antrópicas causam a degradação da qualidade da água. Objetivou-se neste estudo avaliar a qualidade da água em reservatórios superficiais no semiárido brasileiro face a variabilidade da precipitação e o grau de antropização das bacias hidrográficas. Foram realizadas coletas de água nos açudes Orós, Trussu e Muquém, nos meses de agosto e dezembro/2012, abril, outubro e dezembro/2013, e março e junho/2014 (períodos seco e chuvoso). Foram analisados os seguintes atributos limnológicos: condutividade elétrica, pH, turbidez, transparência e clorofila-a e os resultados foram avaliados através de gráficos tipo boxplot, utilizando-se a comparação de médias através do teste t-Student. Dados de antropização das bacias hidrográficas contribuintes dos açudes, para o período seco de 2013, foram utilizados para correlacionar os atributos limnológicos com a condição das bacias hidrográficas. As chuvas não foram suficientes para melhorar significativamente a qualidade das águas dos açudes, sendo que no Orós ocorreram elevados teores de clorofila-a e turbidez em ambos os períodos. A antropização das áreas tem influência direta na qualidade das águas dos reservatórios superficiais do Alto Jaguaribe, apresentando correlação com os atributos de qualidade da água, principalmente com o pH e a degradação total das águas superficiais da Bacia do Alto Jaguaribe em decorrência do uso do solo das bacias é ser apenas uma questão de tempo.

ABSTRACT The semi-arid region of Brazil is characterised by the irregular temporal and spatial distribution of the rainfall, which together with anthropogenic action causes degradation of the water quality. The aim of this study was to evaluate water quality in surface reservoirs in the Brazilian semi-arid region due to rainfall variability and the degree of anthropisation of the watersheds. Water samples were collected at the Orós, Trussu and Muquém reservoirs during August and December of 2012, April, October and December of 2013, and March and June of 2014 (dry and rainy periods). The following limnological attributes were analysed: electrical conductivity, pH, turbidity, transparency and chlorophyll-a, with the results evaluated using box plots, and the mean values compared by Student’s t-test. Anthropogenic data from the watersheds contributing to the reservoirs were used to correlate limnological attributes with the condition of the watersheds during the dry period of 2013. The rainfall was not sufficient to significantly improve the water quality of the reservoirs, and in the Orós Reservoir high levels of chlorophyll-a and turbidity occurred during both periods. Anthropisation of these areas has a direct influence on the water quality of the surface reservoirs of the Upper Jaguaribe, showing a correlation with the attributes of water quality, especially with pH. Total degradation of the surface waters of the Upper Jaguaribe Basin due to land use in the watersheds is just a matter of time.

Conhecer a qualidade da água de um reservatório utilizado para consumo humano é importante. Os índices de qualidade de água são utilizados para facilitar a compreensão dessa qualidade. Este estudo teve como objetivos adaptar e comparar o índice de qualidade de água da National Sanitation Foundation, às condições físicas, químicas e biológicas das águas de reservatórios artificiais em regiões com clima semiárido tropical, bem como a variabilidade espaço-temporal do mesmo. Foram realizadas doze coletas de água de abril de 2008 a abril de 2010 em sete pontos amostrais distribuídos no reservatório Orós, na região centro sul do estado do Ceará. Os atributos de qualidade de água monitorados utilizados para cálculo e adaptação do índice foram: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, fósforo total, nitrato, sólidos totais, turbidez e coliformes termotolerantes. A partir delas, empregou-se a Análise de Componente Principal para determinação dos pesos a serem associados aos parâmetros presentes no índice de qualidade de água e adaptá-lo a reservatórios de regiões de clima semiárido. As águas do reservatório foram classificadas como de qualidade regular durante a maior parte do período de estudo. Apesar de variar com o regime de chuvas, foi observado efeito da sazonalidade sobre a qualidade da água. Observou-se que o índice adaptado para regiões de clima semiárido é estatisticamente diferente dos índices de outras regiões. Entretanto, observou-se diferença apenas na sensibilidade e nos pesos dos atributos determinantes da qualidade de água.

Knowledge of the water quality of a reservoir used for human consumption is important. Water quality indices are used to facilitate understanding of this quality. This study aimed to adapt and compare the water quality index of the National Sanitation Foundation to the physical, chemical and biological conditions of artificial reservoirs in regions with tropical semiarid climate and its spatio-temporal variability. Twelve water samples were taken between April 2008 to April 2010 in seven sampling points distributed in Orós reservoir in the southern of Ceará. Water quality attributes that were monitored and used for calculation and adjustment of the index were: pH, temperature, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, total phosphorus, nitrate, total solids, turbidity and fecal coliform. From them, we used the Principal Component Analysis to determine the weights to be associated with the parameters of the water quality index and adapt it to reservoirs of semiarid climates. The water quality of the reservoir was classified as regular for most of the study period. Although varying with rainfall, there was effect of seasonality on water quality. It was observed that the index adapted to semiarid climate regions is statistically different from indices from other regions. However, the difference is observed only in sensitivity and weigths of determining attributes quality.

O processo de eutrofização de corpos aquáticos tem se tornado um sério problema em diferentes partes do globo, sobretudo em regiões áridas e semiáridas no qual o armazenamento d'água ocorre principalmente em reservatórios superficiais. Objetivou-se com este trabalho investigar a variabilidade espacial e sazonal da qualidade da água em reservatório do semiárido tropical, quanto ao seu estado trófico bem como identificar as fontes de aportes de nutrientes ao reservatório. Essa pesquisa foi realizada no reservatório Orós, segundo maior do estado do Ceará-Brasil. As coletas foram realizadas bimestralmente no período de abril/08 a abril/10, em sete pontos de amostragem, sendo seis nos principais afluentes do reservatório e o sétimo logo a jusante da barragem. O estudo considerou as seguintes variáveis: fósforo total, transparência e a clorofila "a". Para a avaliação do estado trófico foi aplicado o Índice de Estado Trófico (IET) modificado de Carlson. Foram elaborados mapas da dinâmica espacial e sazonal da qualidade das águas do reservatório. De acordo com os valores médios do fósforo total (> 0,050 mg L-1), as águas enquadram-se na classe eutrófica. As maiores concentrações de clorofila "a" foram verificadas na estação seca, com valores variando de 3,8 a 26,5 µg L-1, expressando elevadas variações temporais e espaciais. As águas apresentaram-se estróficas, quanto ao IET médio, em todos os pontos amostrados. Os resultados indicam uma deterioração da qualidade da água e uma necessidade de intervenções destinadas a reduzir o lançamento de resíduos e, consequentemente, melhorar o estado trófico das águas do açude Orós.

Water body eutrophication process has been a serious problem around the world, especially in semiarid and arid region where main approach to storage water is reservoir. The aim of this work was to investigate the spatial and seasonal variability in water quality of a reservoir in a semi-arid tropical region with regards to its trophic state, and to identify the sources of nutrient input to the reservoir. Essa pesquisa foi realizada no reservatório Orós, segundo maior do estado do Ceará-Brasil. This research was developed in the Orós reservoir, the second one most important reservoir in Ceará State, Brazil. Samples were collected bimonthly during the period April 2008 to April 2010, from sex sampling points representing the outlet of tributaries, and one point down of the dam. The study included the following variables: total phosphorus, transparency and chlorophyll-a. Trophic state was evaluated by application of the Carlson modified Trophic State Index (TSI). Maps of the spatial and seasonal dynamics of the water quality in the reservoir were constructed using GIS soft. According to the average values of total phosphorus (> 0.050 mg L-1), the waters can be classified as eutrophic. The highest concentrations of chlorophyll-a were found during the dry season, with values ranging from 3.8 to 26.5 µg L-1, showing high temporal and spatial variations. The waters presented as eutrophic regarding average TSI, at all points sampled. The results indicate a deterioration in water quality and the need for intervention to reduce the release of waste, and thus improve the trophic state of the waters of the Orós reservoir.

Embora a erosão hídrica seja a principal agente no empobrecimento dos solos e na contaminação dos recursos hídricos, poucos são as mensurações efetuadas em campo. A baixa disponibilidade de dados obtidos in loco é decorrente do elevado custo e das dificuldades na efetivação destas mensurações, em especial nas regiões semiáridas. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivos investigar a ação das erosividades das chuvas sobre o escoamento superficial, bem como as perdas de solo e nutrientes em áreas não cultivadas do semiárido cearense. O experimento foi conduzido em uma parcela de erosão (20 m²) sob condições de áreas não cultivadas com cobertura vegetal composta por extrato herbáceo. Neste estudo foram investigados 37 eventos registrados no período chuvoso de 2009 (janeiro/maio). O acumulado mensal do escoamento superficial variou de 3,4 a 168,9 mm, correspondendo a 1,8 e 42,3% da precipitação total mensal, para janeiro e abril, respectivamente. As perdas de solo para todo o período estudado foram de 2.166,6 kg ha-1, com destaque para o mês de fevereiro com perdas de 834,3 kg ha-1, correspondendo a 38,5% do valor total. O índice de erosividade (EI30) da chuva foi de 5.716,4 MJ mm ha-1 h-1./ A alta variabilidade nos valores de perda de solo por eventos isolados foi influenciada principalmente pela umidade antecedente do solo. Os resultados obtidos nesse trabalho, embora iniciais, são valiosos para a gestão e planejamento adequado de uso da terra, principalmente em regiões semiáridas onde essas informações são mais escassas.

Although water erosion is the principle agent responsible for soil degradation, field data on the impacts of erosion, due to high operational costs and measurement difficulties, are scarce, especially in semiarid regions. In this context, the aim of this study was to evaluate runoff and soil and nutrient losses in uncultivated areas in the semiarid region of the state of Ceará in Brazil. The experiment was conducted in a 20 m² erosion plot that was uncultivated and populated with herbaceous plants. Data were collected during the rainy season from January to May 2009. Monthly water losses from overland flow ranged from 3.4 to 168.9 mm, representing 1.8 to 42.3% of the total monthly rainfall for January and April, respectively. Soil loss from erosion totaled 2,166.6 kg ha-1. In February, soil losses were 834.3 kg ha-1, corresponding to 38.5% of the total value. The rainfall erosivity index (EI30) was 5,716.4 MJ mm ha-1 h-1. The observed high variability of soil losses in individual events was influenced mainly by the antecedent soil water content. Although this study used only one year of observations, the findings are important for land use planning, especially in the semiarid region of Brazil, where datasets are scarce.

Este trabalho teve como objetivo avaliar as famílias da parte baixa da bacia hidrográfica do riacho Faé, a partir do modelo agrícola rural existente, utilizando análise multivariada. Foram aplicados questionários do tipo "cross over", com perguntas abertas e fechadas, para a caracterização sócio-econômica e ambiental da região estudada. Para observar as similaridades entre as famílias estudadas aplicou-se a técnica de análises de Agrupamento Hierárquico aos dados. A análise definiu dois grupos bem distintos. O grupo I foi formado por famílias com características tipicamente rurais, envolvendo famílias de baixa renda que desenvolvem as suas atividades produtivas de maneira rudimentar, com o uso de agrotóxicos representando sérios riscos à sustentabilidade do modelo agrícola e, principalmente, à vida dessas famílias. O grupo II demonstrou famílias que, embora localizadas em meio rural, apresentaram características tipicamente urbanas, caracterizadas pela faixa etária predominante jovem, baixa escolaridade e atividade econômica não agrícola. A análise de agrupamento se mostrou eficiente para a distinção dos grupos de famílias homogêneas na área estudada, independentemente de sua localização geográfica.

This study aimed to evaluate the families living in the part of the stream Faé watershed. It was based on the existing agricultural model and it was used the multivariate analysis. Forms "cross-over" types with subjective and objective questions were applied for socio-economic and environmental study area. To observe the similarities between the studied families applied Hierarchical Cluster Analysis to data. It was identified two distinct groups. Group I was formed by families with characteristics typically agriculturalist with low income families developing their productive activities in a rudimentary way. Those families use pesticides and they represent a risk both to support agricultural model and to the lives of those families. Group II was formed by families who, even so located in agricultural environment, present typically urban characteristics. In those families there are many young people, many people with low level of schooling and they have no agricultural economic activity. Cluster analysis was efficient to separate the homogeneous groups of families in the study area regardless of geographic location.

Um estudo foi realizado sobre a qualidade da água de superfície na Bacia do Acaraú, porção Norte do estado do Ceará, Brasil. Foram avaliados os parâmetros qualitativos da água do Rio Acaraú que abastece o projeto de irrigação nessa área. Análise da Componente Principal/Análise do Fator Multivariada foi usada na avaliação da qualidade da água a fim de desenvolver um índice de qualidade de água (IQA) que refletisse os riscos de salinidade e sodicidade do solo bem como a toxicidade por íons específicos às plantas. As amostras de água foram coletadas em dez locais cobrindo toda a bacia no período de abril/2003 e setembro/2005, em que os parâmetros físicos e químicos que contribuem para o IQA foram avaliados. Os resultados mostraram que a águas utilizadas para irrigação na bacia do Acaraú, de acordo com o IQA proposto, são potencialmente propensas a causar problemas de sodicidade e toxicidade ao longo do tempo, se a relação solo-água-planta não for rigorosamente manejada.

A study on surface water quality in the Acaraú Basin, in the North of the state of Ceará, Brazil was performed. Qualitative dynamics of water flowing to the Acaraú River that supplies water to the irrigation project in the area was evaluated. Multivariate Factor Analysis/Principal Component Analysis was used for evaluation of water quality in order to develop a water quality index (WQI) that reflects soil salinity and sodicity risks and water toxicity to plants. From April/2003 to September/2005 water were sampled from ten sampling sites covering the basin, where physical and chemical parameters that contribute to the WQI were evaluated. The results showed that the use of water for irrigation in the Acaraú basin, according to the proposed WQI, are potentially prone to cause toxicity (crop cycle) and sodicity problem in the long run, if the soil-water-plant is not carefully monitored.