Caracterização da assembléia fitobentônica da praia do Kutuca, ilha da Marambaia, baía de Sepetiba, RJ, Brasil

Characterization of the phytobenthic assemblage at Kutuca beach, Marambaia island, Sepetiba bay, Rio de Janeiro State, Brazil

ARTIGOS

Caracterização da assembléia fitobentônica da praia do Kutuca, ilha da Marambaia, baía de Sepetiba, RJ, Brasil

Characterization of the phytobenthic assemblage at Kutuca beach, Marambaia island, Sepetiba bay, Rio de Janeiro State, Brazil

Renata Perpetuo Reis¹

Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro/Ministério do Meio Ambiente, Rua Pacheco Leão 915, 22460-030 Rio de Janeiro, RJ, Brasil

RESUMO

Devido aos potenciais problemas ambientais na baía de Sepetiba, sítios de monitoramento ambiental nesta baía se tornam necessários. A praia do Kutuca foi selecionada para este propósito por possuir dados pretéritos sobre a sua estrutura da comunidade, com coletas realizadas em 1999, que detectou alta diversidade. Durante 21 meses, dezembro de 2003 a julho de 2005, foram coletados 63 táxons (Chlorophyta, 22%; Ochrophyta, 16% e Rhodophyta, 62%). Na amostragem destrutiva, foram usados seis quadrados aleatórios (25×25 cm), colocados em cada uma das duas linhas de 20 m horizontais ao costão. Os resultados de 1999 foram comparados com estes e se observou que a biomassa passou de 490,9±201,2 g.m^-2 para 199,57±29,33 g.m^-2, a riqueza de 13,0±4,5 para 5,06±1,72, a diversidade H'=2,2±0,41 para H'=1,3±0,39 e a equitabilidade J'= 0,65± 0,06 para J'= 0,55±0,17.Quatro táxons (Sargassum spp., Caulerpa sertularioides (S.G. Gmel.) M. Howe, Hypnea musciformis (Wulfen in Jacquin) J.V. Lamour. e Gracilaria cervicornis (Turner) J. Agardh) mais representativos contribuíram com 15 a 33% de biomassa, enquanto que em 1999, oito táxons (Caulerpa sertularioides,Dictyopteris delicatula J.V. Lamour., Gracilaria cervicornis, Sargassum spp., Codium taylorii P.C. Silva, Padina gymnospora (Kützing) Sonder, Galaxaura marginata (Ellis & Solander) J.V. Lamouroux e Hypnea spinella (C. Agardh) Kütz.) contribuíram com 5 a 20% de biomassa. Esses resultados mostraram a existência de distúrbios, provavelmente decorrentes das dragagens para aumento do canal de navegação para o Porto de Sepetiba, além da entrada de frentes meteorológicas. Apesar da avaliação do potencial invasivo da espécie exótica Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex Silva ter sido negativo neste período, se recomenda que o seu monitoramento seja permanente.

Palavras-chave: assembléia fitobentônica, baía de Sepetiba, ilha da Marambaia, monitoramento ambiental

ABSTRACT

Due to potential environmental problems in Sepetiba Bay, it is necessary to identify sites for environmental monitoring. Kutuca Beach was chosen for this purpose since community structure data from collections in 1999 detected high diversity. Over a period of 21 months, 63 taxa were collected (Chlorophyta, 22%; Ochrophyta, 16%; Rhodophyta, 62%). The destructive sampling used six random plots (25x25 cm) in each of two 20-meter long lines horizontal to the rocky shore. When the 1999 results were compared with these, it was observed that biomass went from 490.9±201.2 g.m^-2 to 199.57±29.33 g.m^-2, richness from 13.0±4.5 to 5.06±1.72, diversity H'=2.2±0.41 to H'=1.3±0.39 and equitability J'= 0.65± 0.06 to J'=0.55±0.17. Four taxa (Sargassum spp., Caulerpa sertularioides (S.G. Gmel.) M. Howe, Hypnea musciformis (Wulfen in Jacquin) J.V. Lamour. and Gracilaria cervicornis (Turner) J. Agardh) contributed 15% to 33% of the biomass, while in 1999, eight taxa (Caulerpa sertularioides,Dictyopteris delicatula J.V. Lamour., Gracilaria cervicornis, Sargassum spp., Codium taylorii P.C. Silva, Padina gymnospora (Kützing) Sonder, Galaxaura marginata (Ellis & Solander) J.V. Lamouroux and Hypnea spinella (C. Agardh) Kütz.) contributed 5% to 20% of the biomass. These results showed the existence of disturbance that probably is a consequence of dredging to increase the navigation channel to Sepetiba Port, as well as the entrance of cold fronts. In spite of fact that the invasive potential of the exotic species Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex Silva was assessed as negative during this period, permanent monitoring of this species is recommended.

Key words: environmental monitoring, Marambaia island, phytobenthic assemblage, Sepetiba bay

Introdução

Os municípios que abrangem a baía de Sepetiba são caracterizados por grande atividade pesqueira e turística.Esta baía está localizada num dos maiores pólos industriais do Estado do Rio de Janeiro (SEAMADS 2001). Conseqüentemente, esta região é propícia à poluição ambiental proveniente de efluentes líquidos, que ocasionam a contaminação, por metais pesados oriundos de indústrias e de poluição orgânica acarretada pelos efluentes domésticos (SEAMADS 2001; Amado Filho et al. 2003).

Além disso, existe o impacto causado pelo aumento de embarcações para o Porto de Sepetiba e as dragagens para manutenção e ampliação de seus canais de navegação (CDRJ 2005) e do potencial impacto causado pela água de lastro (Széchy et al. 2005).

Outro potencial impacto são os cultivos comerciais da alga exótica Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex P.C. Silva. Em 2003, foi implantado na baía da Marambaia, inserida na baía de Sepetiba, o maior cultivo brasileiro desta espécie (Reis et al. 2006; 2007), posteriormente outros foram introduzidos nesta baía (observação pessoal).

O conhecimento sobre a estrutura de assembléias fitobentônicas é uma importante ferramenta para avaliação ambiental (Brito et al. 2002). Para isto, existe a necessidade de se estabelecer áreas controles para monitoramentos ambientais, nos quais sítios que possuam estudos pretéritos são os mais indicados para esta atividade. Na caracterização da estrutura da comunidade da baía de Sepetiba, realizada por Amado Filho et al. (2003), foi constatado que, dentre os cinco sítios amostrados, a praia do Kutuca foi o que apresentou maior riqueza específica e diversidade. Esta praia se localiza entre um dos canais mais importantes de entrada de correntes da baía de Sepetiba, entre a Ponta dos Castelhanos, na Ilha Grande e a Ponta Grossa - na ilha da Marambaia. A circulação da água desta baía é regida pelo fluxo e refluxo da maré e a entrada de água do mar ocorre através de passagens e canais existentes entre o continente e as ilhas de Itacuruçá, Jaguanum e Pombeba (SEMADS 2001). Por esses fatos, este local foi escolhido para o monitoramento ambiental desta baía, através da avaliação de sua assembléia fitobentônica e da averiguação sobre o estabelecimento de espécies exóticas, via água de lastro ou pela dispersão de mudas de Kappaphycus alvarezii cultivadas próximas a esta praia.

Material e métodos

A baía de Sepetiba se localiza ao sul do Estado do Rio de Janeiro e possui perímetro de 123 km (Silva & Araújo 2003). Este estudo foi desenvolvido na ilha da Marambaia, no costão rochoso esquerdo da praia do Kutuca, Município de Mangaratiba (43º59'35"W e 23º04'00"S, Fig. 1).

As coletas foram realizadas a partir de novembro/2003 até julho/2005. Foi adotada a amostragem destrutiva e estabelecido o número mínimo de quadrados para a amostragem através da curva da média acumulada de quadrados (De Wreede 1985). Seis quadrados aleatórios foram colocados ao longo de linhas horizontais ao costão. As linhas foram colocadas a 1 e 2 m de profundidade da maré baixa de sizígia, através de mergulho autônomo. Amostragens qualitativas também foram realizadas. A classificação taxonômica e a nomenclatura escolhida seguiram a adotada por Wynne (2005) e na ausência de táxon nesta citação foi utilizada a base de dados do Guyri & Guiry (2008).

O material coletado foi fixado em solução de formaldeido a 4% e água do mar para posterior identificação e quantificação da massa seca constante obtida em estufa a 60 ºC. Os táxons com biomassa inferior a 0,001 g (massa seca) foram agrupados e denominados como outros. Também foram classificados em grupos morfofuncionais, com base em características morfológicas, seguindo a classificação adotada por Littler & Littler (1984) e Steneck & Dethier (1994), que os correlacionam com suas características ecológicas.

Foram avaliadas: a riqueza de espécies, a biomassa e a diversidade. Esta última através dos índices de diversidade - H' (Shannon & Weaver) e de equitabilidade - J' (Pielou) (Clarke & Warwick 1994; Brower et al. 1997). Os organismos foram quantificados através do percentual de sua biomassa em relação à biomassa total dos organismos, usando a fórmula, Percentual de Contribuição = (média da massa seca do organismo/média da massa total dos organismos) × 100 (Amado Filho et al. 2003). Foram denominados como organismos dominantes àqueles com Percentual de Contribuição acima de 5% e como outros os organismos com valores inferiores. As espécies de Sargassum foram agrupadas em Sargassum spp.

A temperatura e a salinidade da água do mar da praia do Kutuca foram registradas diariamente, com o auxílio de termômetro de mercúrio e refratômetro manual, respectivamente, enquanto que a velocidade dos ventos, precipitação da água e nebulosidade foram obtidas através de dados coletados na Base Aérea de Santa Cruz, RJ (22º56'S e 43º43'W) pelo Departamento de Controle do Espaço Aéreo/Serviços Regionais de Proteção ao Vôo da Aeronáutica - DECEA/SRPV (Tab. 1).

A normalidade dos dados foi testada pelo teste de Shapiro-Wilk e a heterogeneidade pelo teste de Cochran. Dados heterogêneos passaram por transformação logarítmica. As diferenças entre as médias da diversidade (H' e J') foram averiguadas pela análise de variância unifatorial (ANOVA). As diferenças entre elas foram separadas pelo teste de Tukey e representadas em gráficos como média ± desvio padrão. As medianas das biomassas e das riquezas foram testadas através do teste de Kruskal-Wallis e graficamente representadas em mediana, quartil (25-75%) e valores mínimos e máximos (Min-Máx) (Zar 1996). As biomassas totais de dois períodos estudados (1999 e 2003-2005) foram comparadas pelo t-teste e a riqueza pelo teste de Mann-Whitney. O intervalo de confiança para os testes de significância foi de 95% (p = 0,05).

Resultados e discussão

Foram identificados na análise qualitativa 63 táxons, pertencentes a Chlorophyta (14 táxons = 22%); Ochrophyta (10 táxons =16%) e Rhodophyta (39 táxons = 62%). Estes estão citados na Tab. 2, junto com os 63 táxons encontrados nesta praia em 1999, por Amado Filho et al. (2003), correspondentes as Chlorophyta (10 táxons = 16%); Ochrophyta (10 táxons =16%) e Rhodophyta (43 táxons = 68%). Novas ocorrências não foram encontradas em relação aos 235 táxons de algas listados para a baía de Sepetiba, em levantamento de dados pretéritos, a saber: 151 Rhodophyta, 35 Ochrophyta, 49 Chlorophyta (Amado Filho & Marins 2004).

Tanto na amostragem qualitativa quanto na quantitativa, não foram encontradas mudas da alga exótica Kappaphycus alvarezii. Esta alga vem sendo cultivada comercialmente na baía da Marambaia, localizada cerca de 20 km desta praia. No período amostrado (novembro/2003 até julho/2005), o cultivo possuía aproximadamente 50 balsas flutuantes, com 150 m de comprimento e 3 m de largura (Reis et al. 2007). A praia do Kutuca está próxima a um dos canais de correntes mais importantes da baía de Sepetiba (SEMADS 2001). Desta maneira, ao avaliar a ausência do estabelecimento de mudas, se considerou um resultado positivo para a permissão do cultivo desta espécie na baía de Sepetiba, atualmente em análise no Instituto do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis - IBAMA (Instrução Normativa do IBAMA n. 165 de 17 de julho de 2007).

Ao longo dos 21 meses de coleta, através da amostragem quantitativa, foi observado que a riqueza, a biomassa, os índices de diversidade e de equitabilidade variaram ao longo do período estudado, assim como os percentuais de cobertura dos táxons com percentuais acima de 5% (Tab. 3, Fig. 2, 3). Ao comparar esses valores com os valores encontrados em 1999, constatou-se alteração na estrutura da assembléia fitobentônica (Tab. 4). A riqueza (Z = 2,3 p = 0,03, n = 4) e a biomassa (t-teste = 2,73, p = 0,03) diminuíram, assim como ocorreu uma tendência de diminuição na diversidade com distribuição heterogênea das espécies.

Observou-se uma redução de oito para quatro táxons (considerando Percentual de Contribuição acima de 5%) de 1999 (Amado Filho et al. 2003) para o atual estudo (coletas de 2003-2005). Em 1999 foram encontradas Caulerpa sertularioides (16%), Dictyopteris delicatula (15%), Gracilaria cervicornis (13%), Sargassum spp. (10%), Codium taylorii (9%), Padina gymnospora (9%), Galaxaura marginata (5%) e Hypnea spinella (5%) e no presente estudo 2003 a 2005, Sargassum spp. (33%), Caulerpa sertularioides (15%), Hypnea musciformis (18%) e Gracilaria cervicornis (19%) (Fig. 4).

Figura 5

Silveira (2004) comenta que ambientes não perturbados são caracterizados por alta diversidade e equitabilidade e que a diminuição na diversidade e o aumento na dominância sejam ocasionados pela perda de organismos mais sensíveis e aumento na abundância de organismos mais tolerantes.

Foi constatado um maior Percentual de Contribuição de algas do grupo corticadas e coriáceas (53 e 33%), quando comparado com o período de 1999 (47 e 10%). Estes grupos possuem alargamento do córtex, com paredes celulares mais espessas do que o observado para as algas corticadas foliosas, como as espécies de Padina, Dictyopteris e Dictyota. Estas características tornam essas algas mais resistentes a distúrbios físicos e biológicos (Steneck & Dethier 1994). No período de novembro/2003 até julho/2005, as algas corticadas foliosas não foram encontradas em percentuais acima de 5%, representadas principalmente por Dictyopteris delicatula (3%), enquanto que em 1999, dos 24% de algas corticadas foliosas, 15% foram de Dictyopteris delicatula (Fig. 6). Este fato deve ser investigado, uma vez que, esta espécie é uma epífita de Sargassum (Széchy & Paula 1997), que compete com Hypnea musciformis e Hypnea spinella - corticadas (Reis & Yoneshigue-Valentin 1998), que aumentaram de 1% para 13%.

O Percentual de Contribuição das espécies de Sargassum (algas coriáceas) aumentou em relação ao encontrado em 1999 e, geralmente, com maiores percentuais a cada coleta. Após o inverno de 2004, se mantiveram próximos a 40% (Fig. 2). Este gênero é encontrado em abundância nos costões rochosos da região sudeste brasileira (Széchy & Paula 2000; Falcão & Széchy 2005). O padrão estrutural do banco estudado se assemelha ao descrito para ambientes protegidos e moderado, onde as algas corticadas são representadas principalmente por espécies de Hypnea (Széchy & Paula 2000), aqui com representação de cerca de 20%. Esta dominância não é observada em locais com forte movimentação de água e poluição (Falcão & Széchy 2005).

Sugere-se que a mudança na diversidade e na dominância, principalmente por espécies de Sargassum, foram ocasionadas por distúrbios físicos, como o aparente assoreamento dos matacões nesta praia. Provavelmente, decorrente das dragagens para manutenção do canal de navegação em direção ao Porto de Sepetiba (CDRJ 2005), que propiciaram mudanças no fundo desta baía, com a formação de bancos de sedimentos próximos à praia estudada (observação pessoal e relato de pescadores), com conseqüências no hidrodinamismo local. Além disso, o predomínio de ventos, no quadrante norte-leste, aumentou a turbidez da água, fato este observado por Reis et al. (2006). Estas mudanças devem ter desfavorecido o crescimento das corticadas foliosas.

Outro fato a ser investigado foi a tendência da diversidade e da equitabilidade terem sido maiores em março/2005 (Fig. 3), coincidindo com o aumento na precipitação, com conseqüente diminuição da salinidade, que ocorreram nesta época e com o aumento da temperatura da água do mar. A salinidade (Kruskal-Wallis, H = 276,98, p < 0,001) e a temperatura (Kruskal-Wallis, H = 113,13, p < 0,001) variaram ao longo do tempo.

Concluindo, foi observada mudança na estrutura da assembléia fitobentônica da praia do Kutuca no período de novembro/2003 a julho/2005 em relação ao de 1999, com menor riqueza (amostragem quantitativa), biomassa e diversidade e maior dominância de espécies. O número de táxons passou de oito para quatro táxons (agrupando as espécies de Sargassum e considerando algas com percentual de contribuição acima de 5%). Sugere-se que esta mudança deve ter sido conseqüência de distúrbios físicos locais. Os possíveis distúrbios foram: as dragagens para o Porto de Sepetiba que ocasionaram aumento dos bancos de sedimentos e alteração no hidrodinamismo da praia do Kutuca, com conseqüente assoreamento dos matacões desta praia. Outro distúrbio é a entrada de frentes meteorológicas, que aumentaram a turbidez da água. O potencial invasivo da espécie exótica Kappaphycus alvarezii foi negativo no período estudado, entretanto, é recomendado o seu monitoramento permanente na área.

Agradecimentos

À Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, pelo apoio financeiro (E-26 /170.191/2003 - APQ1 e E-26/152.303/2003, bolsa IC) e à Ana Paula dos Santos Miranda pelo auxílio na triagem e identificação das algas.

Recebido em 16/10/2007

Aceito em 26/05/2008

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Set 2009
• Data do Fascículo
  Jun 2009

Histórico

• Recebido
  16 Out 2007
• Aceito
  26 Maio 2008