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Revista Brasileira de Zoologia

Print version ISSN 0101-8175

Rev. Bras. Zool. vol.23 no.2 Curitiba June 2006

http://dx.doi.org/10.1590/S0101-81752006000200005 

Variações temporais na passagem de peixes pelo elevador da Usina Hidrelétrica de Santa Clara, rio Mucuri, leste brasileiro

 

Temporal patterns of fish passage in Santa Clara Power Plant's fish lift, Mucuri River, east Brazil

 

 

Paulo dos S. PompeuI; Carlos B. MartinezII

IDepartamento de Biologia, Universidade Federal de Lavras. Campus Universitário, 37200-000 Lavras, Minas Gerais, Brasil. E-mail: pompeu@ufla.br
IICentro de Pesquisas Hidráulicas, Universidade Federal de Minas Gerais. Avenida Antônio Carlos 6627, 31270-901 Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil

 

 


RESUMO

O presente estudo teve como objetivo determinar padrões temporais na passagem de peixes pelo elevador da Usina Hidrelétrica de Santa, localizado no rio Mucuri. Durante quatro meses, de novembro de 2003 a março de 2004, foram realizados ciclos de transposição a cada duas horas, quando todos os indivíduos foram contados e identificados. Durante este período foram transpostos 67.838 indivíduos de 31 espécies. A abundância de Characiformes migradores no elevador foi maior no período diurno, enquanto Siluriformes foram observados em maior quantidade à noite. A abundância de peixes no elevador foi relacionada significativamente com as vazões no rio Mucuri. O padrão encontrado torna possível a melhor utilização do elevador, priorizando sua operação durante o dia e em períodos de maior vazão.

Palavras-chave: Migração; passagens; usinas hidrelétricas.


ABSTRACT

The current study had the objective of determining temporal patterns of fish passage in Santa Clara Power Plant's fish lift, Mucuri River. During four months, from November 2003 to March 2004, transposition cycles were performed each two hours, when the specimens were counted and identified. During this migration period 67,838 individuals of 31 species passed through the lift. Migratory Characiformes abundance was larger during the day, whereas the Siluriformes were registered mainly at night. Fish abundance in the lift was significantly related to the Mucuri river flow. The temporal pattern found makes possible a better utilization of the lift, focusing cycles during the day and high flows periods.

Key words: Hydroelectric plants; passage; migration.


 

 

O barramento de rios causa profundas modificações no ambiente aquático e nas comunidades presentes (SALE 1985). Entre os empreendimentos responsáveis por estes impactos, destacam-se as barragens destinadas à formação de reservatórios de usinas hidrelétricas. O novo ambiente, formado após o barramento, apresenta características muito diferentes do original e as comunidades distinguem-se significativamente daquelas que ocorriam nos trechos lóticos originais ou remanescentes. Assim, o resultado inevitável destes empreendimentos, em relação à fauna aquática, é a alteração na abundância e riqueza de espécies, com proliferação de algumas e redução ou mesmo eliminação de outras (AGOSTINHO 1994). Entre as comunidades aquáticas, destacam-se os impactos sobre os peixes, principalmente por serem elementos mais facilmente visualizáveis no ambiente, por apresentarem valor econômico (pesca) e por serem sensíveis às mudanças ocorridas em outros componentes do sistema aquático.

Para as espécies de piracema as barragens constituem, em sua maior parte, obstáculos intransponíveis, alterando, ou mesmo impedindo o recrutamento em suas populações. Embora apenas uma pequena fração de nossas espécies seja de piracema (PETRERE JR. 1985, GODINHO & GODINHO 1994), peixes migradores (ou de piracema), devido ao seu maior tamanho e sua maior abundância (NORTHCOTE 1978), são os mais importantes para as pescas profissional (GOULDING 1979, BITTENCOURT & COX-FERNANDES 1990, GODINHO 1993) e amadora.

Muitas alternativas para minimizar os efeitos adversos dos barramentos sobre a migração dos peixes têm sido propostas e implementadas. Entretanto, este é um processo complexo que exige estratégias integradas entre diversas áreas e profissionais, em especial, biólogos e engenheiros.

Entre as estratégias empregadas para atenuar os efeitos do bloqueio exercido por barramentos na migração dos peixes está a construção de mecanismos de transposição, estruturas hidráulicas que têm como objetivo principal permitir a subida e/ou descida dos peixes. A Legislação recente de alguns estados (PARÁ 1995, SÃO PAULO 1997, MINAS GERAIS 1997, ESPÍRITO SANTO 1999) tem tornado obrigatória sua construção em barragens, incluídas as destinadas à formação de reservatórios de Usinas Hidrelétricas.

Mecanismos de transposição de peixes são, essencialmente, condutos de água, através ou por volta de um obstáculo, que dissipam a energia hidráulica de maneira a permitir que o peixe possa subi-lo sem excessivo estresse (CLAY 1995). São considerados mecanismos de transposição de peixes as escadas, eclusas e elevadores.

Na América do Sul já existem mais de 50 escadas em operação, distribuídas pelas diversas bacias hidrográficas (CLAY 1995). Elevadores e eclusas são menos comuns (QUIRÓS 1988), podendo ser citados os elevadores de Yacyretá e Porto Primavera no rio Paraná, a eclusa de Salto Grande, no rio Uruguay (OLDANI et al. 1998), e o elevador de Funil, no rio Grande.

Elevadores para peixes são sistemas mecânicos no qual o peixe é capturado em um tanque apropriadamente dimensionado e localizado na base da barragem, sendo o mesmo posteriormente elevado e aberto a montante, permitindo a saída dos peixes em direção ao reservatório. É possível encontrar ainda uma variante desse mecanismo, conhecida como elevador tipo caminhão tanque. Nesse sistema, o peixe após ser capturado é conduzido a um tanque de um caminhão apropriado que fará o deslocamento de jusante para montante da barragem (CLAY 1995).

Este trabalho tem como objetivo o estudo das variações temporais na entrada de peixes no elevador da Usina Hidrelétrica de Santa Clara, implantada no rio Mucuri.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Área de estudos

O rio Mucuri faz parte do conjunto de bacias independentes que drenam a região leste do Brasil. Sua área total de drenagem é de 15.100 km2, sendo 94,7% dentro do território mineiro (CETEC 1983). O regime hidrológico da bacia do rio Mucuri caracteriza-se por duas estações bem definidas, seca e chuvosa, com maiores vazões de novembro a abril. A calha central do rio Mucuri pode ser dividida de acordo com suas características fisiográficas em duas unidades ambientais: seu alto e médio cursos apresentam maior declividade, predomínio de corredeiras e fundo de pedra; seu baixo curso, por outro lado, caracteriza-se como um sistema de deposição, com baixa declividade, fundo predominantemente arenoso, com a presença de áreas de Mata Atlântica sazonalmente alagadas, utilizadas para a plantação de cacau, e áreas de mangues e brejais na sua porção distal. A região localizada junto à divisa dos estados de Minas Gerais e Bahia representa a transição entre estas duas unidades do rio Mucuri.

A usina Hidrelétrica de Santa Clara está localizada no rio Mucuri, no limite dos municípios de Mucuri, Bahia; Nanuque e Serra dos Aimorés, Minas Gerais. A região de implantação da barragem coincide com a região de transição entre o baixo e médio cursos do rio Mucuri, a cerca de 80 km da foz, onde se localizavam as corredeiras de Santa Clara (Fig. 1).

 

 

As obras para a construção da barragem iniciaram-se em 1999, sendo que a primeira turbina entrou em operação em fevereiro de 2002. Sua barragem de concreto possui 60 m de altura máxima sobre as fundações e 240 m de comprimento. Em novembro de 2003, entrou em operação junto à barragem da Usina Hidrelétrica Santa Clara um mecanismo de transposição de peixes do tipo elevador com caminhão-tanque. Este é composto por uma tubulação de água para atração, um canal de entrada e captura de peixes, um elevador e um caminhão-tanque.

A atração dos peixes é feita através de um conduto metálico ligando o reservatório ao canal do Sistema de Transposição. Este sistema de adução fornece um escoamento de água ininterrupto de até 3m3/s, propiciando a atração dos peixes existentes no Canal de Fuga da usina para o interior do canal do sistema de transposição. A cada duas horas, os peixes que se encontram no interior do canal são aprisionados e empurrados por um sistema de grades para a região da caçamba, com 4m3 de capacidade, que se encontra submersa. A caçamba é içada e transportada até o caminhão-tanque. Com a caçamba posicionada sobre o tanque, os peixes são transferidos para o caminhão, também com capacidade de 4m3, e transportados até o reservatório, onde são liberados.

Métodos

No dia 19 de novembro de 2003 teve início a operação do elevador com caminhão-tanque da Usina Hidrelétrica Santa Clara, que foi conduzida ao longo de quatro meses, até o dia 19 de março de 2004. Ao longo deste período, de segunda a sábado, foram realizados seis ciclos diários de transposição (atração, captura, transporte e liberação), com transporte nos horários de 8:00, 10:00, 12:00, 14:00, 16:00 e 18:00 h. Com freqüência quinzenal, também foram realizados ciclos de transposição noturnos, nos horários de 20:00, 22:00, 24:00, 02:00, 4:00 e 6:00 h. Durante todo o período a água de atração permanecia sendo liberada continuamente.

No total, foram realizados 636 ciclos de transposição, 588 diurnos e 48 noturnos, sendo que, em cada um deles, todos os indivíduos foram contados e identificados antes de sua liberação no reservatório. Para as espécies com dúvidas taxonômicas, exemplares eram fixados em solução de formol (10%), para posterior identificação em laboratório.

Para cada espécie, foi calculada a captura por unidade de esforço diária (CPUE), para os períodos noturno e diurno, e para intervalos de duas horas ao longo do dia, segundo a equação: CPUE = Ni/NC, onde: (Ni) número de indivíduos transpostos da espécie i; (Nc) número de ciclos de transposição no período avaliado.

Para estes cálculos foram excluídos os dados relativos às transposições realizadas no horário das 8:00 h, quando não eram efetuadas transposições noturnas. Adotou-se este procedimento porque nestas ocasiões as capturas representavam o resultado de 14 horas de atração, e não de duas horas. Para estas análises foi sempre considerado a hora real, independente do horário oficial de verão.

Dados diários de vazão no rio Mucuri e precipitação local foram obtidos junto à equipe de operação da Usina Hidrelétrica Santa Clara e no Posto Telemétrico de Nanuque, respectivamente. As relações entre o número de peixes transpostos e a precipitação diária em Nanuque e as vazões do rio Mucuri a jusante da barragem da Usina Hidrelétrica Santa Clara foram testadas através de análise de regressão simples, para cada variável ambiental, e através de regressão múltipla, para precipitação e vazão conjuntamente (LUDWIG & REYNOLDS 1988).

Como não existem estudos sobre a migração dos peixes no rio Mucuri, foram consideradas potencialmente migradoras espécies dos gêneros Leporinus, Prochilodus e Brycon, que em outras bacias sul americanas possuem representantes com comportamento migrador conhecido (LUCAS & BARAS 2001).

 

RESULTADOS

Foram transpostos durante os quatro meses de operação do elevador, 67838 exemplares de 31 espécies de peixes, incluindo cinco de origem marinha: Centropomus undecimalis (Bloch, 1792), Centropomus parallelus Poey, 1860, Mugil curema Valencienes, 1836, Caranx latus Agassiz, 1829 e Achirus lineatus (Linnaeus, 1758). Neste período, picos de vazão no rio Mucuri e de precipitação na cidade de Nanuque foram observados, com maior intensidade, nos meses de janeiro e fevereiro (Fig. 2).

 

 

Os lambarís Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758) e Astyanax intermedius Eigenmann, 1908 e as potenciais migradoras (Prochilodus vimboides Kner, 1859; Leporinus conirostris Steindachner, 1875; Leporinus steindachneri Eigenamnn, 1907 e Brycon ferox Steindachner, 1877) foram os mais abundantes, representando, juntos, 96% dos indivíduos transpostos (Tab. I).

 

 

Em média, foram transpostos 106 peixes por ciclo, com máximo de 5021, sendo que em 255 ciclos não foi transposto nenhum peixe (Tab. II). Nos ciclos com mais de mil indivíduos transpostos, grandes cardumes de lambaris (A. bimaculatus e A. intermedius) ou de duas ou três espécies migradoras foram sempre responsáveis por mais de 90% das capturas (Tab. III).

 

 

 

 

Das espécies transpostas, 13 podem ser consideradas diurnas e quatro noturnas. Para as outras 14 espécies, não foi possível o estabelecimento do período preferencial de atividade devido ao pequeno número de indivíduos capturados (Tab. IV). No entanto, os dois períodos apresentaram capturas totais por unidade de esforço equivalentes, da ordem de 88 indivíduos por ciclo, considerando-se todo o período estudado.

 

 

Dos grandes grupos de peixes da região, Characiformes potencialmente migradores e peixes marinhos tiveram, na maioria dos casos, suas capturas concentradas no período diurno. Por outro lado, três das quatro espécies mais abundantes à noite foram de Siluriformes. Considerando-se todos os espécimens transpostos, podem ser individualizados dois grandes picos de captura pelo elevador: um entre 10:00 e 12:00 h e outro entre 18:00 e 22:00 h (Fig. 3).

 

 

Todas as espécies consideradas potencialmente migradoras apresentaram picos de abundância no elevador em torno do meio do dia. Das espécies que tiveram a distribuição das capturas ao longo do dia analisadas, apenas o lambari (A. bimaculatus) e os Siluriformes Trachelyopterus striatulus (Steindachner, 1877) e Pogonopoma wertheimeri (Steindachner, 1867) tiveram suas capturas por unidade de esforço maiores durante o período noturno (Fig. 4).

Para o conjunto de dados analisados, a vazão do rio Mucuri a jusante da barragem da Usina Hidrelétrica Santa Clara foi a principal variável explicativa da abundância de indivíduos transpostos (Tab. V). Para a ordem dos siluriformes, a precipitação também contribuiu significativamente com o modelo ajustado, sendo para este grupo, a principal variável explicativa.

 

 

DISCUSSÃO

Em ambientes tropicais, é evidente a relação entre as variações no nível fluviométrico e os deslocamentos migratórios dos peixes, (LOWE-MCCONNELL 1999), associados à maior atividade reprodutiva durante as cheias (VAZZOLER 1996, AGOSTINHO et al. 2000).

Estudos já haviam demonstrado os efeitos deste sincronismo sobre o fluxo de peixes em mecanismos de transposição Sul Americanos. Avaliando a ascensão de peixes na escada experimental de Itaipú, sob condições de velocidade e vazão constante na escada, constatou-se uma influência significativa da temperatura da água e da vazão turbinada pela Usina Hidrelétrica de Itaipu sobre a intensidade de ascensão dos peixes (FERNANDEZ et al. 2001). Na escada da Usina Hidrelétrica Igarapava, a maior parte dos peixes (75%) utiliza o mecanismo de Outubro a Fevereiro, período correspondente à estação chuvosa na região (VONO et al. 2004). No elevador de Yacyretá, rio Paraná, espécies migradoras foram mais abundantes entre outubro e março (OLDANI & BAIGÚN 2002).

Para as espécies dos gêneros Leporinus, Prochilodus e Brycon, a presença no elevador da Usina Hidrelétrica Santa Clara está ligada ao processo de migração reprodutiva em direção às corredeiras localizadas a montante do reservatório, entre as cidades de Carlos Chagas e Nanuque. Nesta região são encontrados, entre novembro e março, grandes cardumes de indivíduos em processo final de maturação gonadal ou após a reprodução, bem como grande volume de ovos e larvas destas espécies.

No caso das espécies marinhas, sua presença no rio Mucuri está provavelmente ligada ao seu uso como lar de alimentação já que sua desova não ocorre em água doce. No caso dos centropomídeos, a desova e desenvolvimento das formas iniciais ocorrem principalmente em regiões de mangue (TUCKER & CAMPBELL 1998), enquanto em Mugilidae a desova ocorre no mar, com uma fase estuarial obrigatória para os juvenis (BIZERRIL & COSTA 2002). Desta forma, a necessidade de transposição destas espécies deve ser avaliada, já sua reprodução ocorre nas áreas estuarinas e, para estas espécies, o retorno para as áreas de jusante através das estruturas da barragem é pouco provável (POMPEU et. al. 2004). Por outro lado, espécies marinhas possuíam, no período anterior à construção da barragem, importância comercial relevante para a pesca praticada pelas comunidade localizadas a montante. A facilidade de manipulação e escolha dos exemplares a serem transpostos pelo elevador possibilita que, no futuro, práticas de manejo específicas para estas espécies sejam adotadas, por exemplo, limitando o número de exemplares transpostos.

O comportamento migratório influência diretamente os padrões de utilização de mecanismos de transposição de peixes (NORTHCOTE 1998). Padrões de movimentação ao longo do dia, embora descritos para algumas espécies Norte Americanas e Européias (LUCAS & BARAS 2001), não estão claros para a maior parte dos migradores neotropicais. Algumas espécies de siluriformes, grupo reconhecidamente de hábitos noturnos (BURGUESS 1989), parecem utilizar os mecanismos de transposição preferencialmente à noite. Characiformes, por sua vez, parecem apresentar padrão mais diverso, com picos de passagem pelos mecanismos variando bastante entre as espécies (OLDANI & BAIGÚN 2002, VONO et al. 2004). No caso do elevador de Santa Clara, todas as espécies de Characiformes consideradas potenciais migradores apresentaram padrão coincidente, com picos de abundância entre as 10:00 e 16:00 h.

Analisando o padrão diário de utilização do elevador da Usina Hidrelétrica Santa Clara, outro interessante aspecto observado diz respeito às diferenças observadas para as duas espécies de Astyanax transpostas. Enquanto A. intermedius utilizou o elevador principalmente durante o meio do dia, A. bimaculatus foi capturada predominantemente entre as 18:00 e 24:00 h.

Quando ocorrem interações agonísticas entre vertebrados utilizando o mesmo recurso alimentar ou o mesmo habitat, diferenças no período de atividade podem ser interpretadas como um mecanismo de redução da competição (CAROTHERS & JAKSIÉ 1984). Avaliando a interação competitiva entre A. fasciatus e A. bimaculatus no reservatório de Americana, sudeste do Brasil, ARCIFA et al. (1991) concluíram que estas duas espécies podem reduzir a competição no reservatório através da segregação de habitats, principalmente pelos adultos. No caso do rio Mucuri, é possível que diferenças nos horários de maior atividade estejam atuando como mecanismo redutor de competição entre as espécies deste gênero.

Os movimentos migratórios dos peixes constumam involver sua agregação em grandes concentrações (LUCAS & BARAS 2001), situação bem documentada para a América do Sul (BONETTO 1963, BONETTO & PIGNALBERI 1964, GODOY 1967, BONETTO et al. 1971, BALEY 1973, GOULDING & CARVALHO 1982, PAIVA & BASTOS 1982, PETRERE 1985, BARTHEM & GOULDING 1997). O grande número de peixes transpostos em alguns poucos ciclos, e a predominância de poucas espécies nestes mesmos ciclos foram resultado provavelmente do deslocamento das espécies migradoras e de lambaris em grandes cardumes.

Também chama a atenção o pequeno número de indivíduos transpostos da vermelha Brycon vermelha Lima & Castro, 2000, espécie classificada como vulnerável na lista da fauna brasileira ameaçada de extinção (MACHADO et. al. 2005). Estedado confirma observações anteriores de que a espécie tem distribuição preferencial nas porções mais altas da calha do rio Mucuri, em especial a montante da cidade de Carlos Chagas.

Os padrões temporais encontrados indicam que o estudo de uma regra operativa para o elevador em que sejam priorizados ciclos de transposição durante o dia e durante os períodos de maior vazão, apesar de valores de correlação relativamente baixos, poderá aumentar a eficiência do mecanismo, através do aumento do número de indivíduos de espécies migradoras transpostos. Quando comparado com o tipo de operação atual, de novembro a fevereiro e durante 24 horas, o funcionamento do mecanismo no período de maiores vazões e durante o dia poderia representar acréscimo de até 35% no número de indivíduos de espécies migradoras transpostos, bem como uma economia em valor presente de até R$ 960.000,00, considerando-se taxas de juros anuais de 8% e vida útil do empreendimento de 30 anos (POMPEU & MARTINEZ 2005).

 

AGRADECIMENTOS

À Companhia Hidrelétrica Santa Clara (CESC), Construtora Queirós Galvão e Limiar Engenharia, que financiaram este trabalho em parceria com a UFMG, através do Centro de Estudos em Transposição de Peixes. Aos pescadores Ivanildo, Márcio, Menguinha, Gilberto, Ranieri, Ademir, Dedé e Isopor, que auxiliaram nos trabalhos de campo.

 

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Recebido em 22.III.2005; aceito em 05.IV.2006.

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