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Análise da presença do fitoplâncton em bacia integrante do Projeto de Integração do Rio São Francisco, região semiárida, Nordeste brasileiro

Analysis of phytoplankton presence in an integral basin of the Integration Project of São Francisco River, semiarid region, Northeast Brazil

RESUMO

Estudos taxonômicos do fitoplâncton são importantes ferramentas para advertir a qualidade da água, possibilitando o monitoramento das águas utilizadas para fins múltiplos. Assim, este trabalho visou estudar a composição e a distribuição fitoplanctônica em trechos da Bacia do Rio Piranhas-Açu, na região semiárida do Nordeste brasileiro, de 2010 a 2011, com 13 pontos amostrais, em rios e reservatórios. Foram identificados 81 táxons infragenéricos, os quais foram distribuídos em 9 classes: Cyanophyceae , Chlorophyceae , Bacillariophyceae , Trebouxiophyceae , Euglenophyceae , Coscinodiscophyceae , Zygnematophyceae , Mediophyceae e Klebsormidiophyceae . As divisões Chlorophyta e Cyanophyta foram as mais representativas, com 30 (37%) e 24 (30%) táxons, respectivamente. Contudo, elas estiveram dominantes durante o período de estudo. Em alguns pontos de amostragem, as cianobactérias apresentaram densidades com valores limites acima de 20.000 células/mL, e, portanto, necessitaram monitoramento semanal como disposto pela Portaria 2.914, de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde. Dentre as espécies com alto índice de abundância, destacam-se aquelas potencialmente produtoras de toxinas, representadas por Cylindrospermopsis raciborskii , Pseudanabaena limnetica , Microcystis sp., Dolichospermum sp. e Oscillatoria sp. Os dados indicam um potencial risco à saúde da população beneficiada por essas águas.

Palavras-chave:
bioindicador; microalgas; qualidade da água; semiárido nordestino; taxonomia

ABSTRACT

Phytoplankton taxonomic studies are important tools to analyze the quality of water, allowing the monitoring of waters used for multiple purposes. Thus, this work aimed at studying the formation and distribution of phytoplankton in stretches of the Piranhas-Açu River Basin, in the semiarid region of Northeastern Brazil, from 2010 to 2011, with 13 sampling points in river and reservoirs. We identified 81 infrageneric taxa, distributed into 9 classes: Cyanophyceae , Chlorophyceae , Bacillariophyceae , Trebouxiophyceae , Euglenophyceae , Coscinodiscophyceae , Zygnematophyceae , Mediophyceae , and Klebsormidiophyceae . The Chlorophyta and Cyanophyta divisions were the most representative, with 30 (37%) and 24 (30%) taxa, respectively. However, the cyanobacteria were more seen throughout the study period. In some sampling points, they had limits above 20.000 cells/mL, requiring weekly monitoring as provided by Decree 2914 from December 12, 2011, of the Brazilian Ministry of Health. The species with high abundance are those producing toxins, represented by Cylindrospermopsis raciborskii , Pseudanabaena limnetic , Microcystis sp. Dolichospermum sp., and Oscillatoria sp. The data indicate a potential health risk to the population served by these waters.

Keywords:
bioindicator; microalgae; water quality; semiarid Brazilian Northeast; taxonomy

INTRODUÇÃO

A água possui importância primordial para a vida, pois nenhum processo metabólico ocorre sem a sua ação direta ou indireta, sendo, portanto, o ambiente aquático essencial à existência humana e à manutenção dos ecossistemas do planeta (ESTEVES, 2011ESTEVES, F.A. (2011) Fundamentos de limnologia 3. Ed. Rio de Janeiro: Inderciência.). Dentre os inúmeros organismos que habitam os ecossistemas aquáticos, a comunidade fitoplanctônica se configura como uma das mais importantes, pois além de ser responsável pela produtividade primária, reflete com boa fidelidade os impactos antrópicos (RODRIGUES, 2004RODRIGUES, S.C. (2004) Estudo comparativo da estrutura da comunidade fitoplanctônica na foz dos rios formadores do delta do Jacuí, Rio Grande do Sul, Brasil Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Ecologia do Instituto de Biociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.). Esses impactos advindos de múltiplos usos, como abastecimento público, lazer, aquicultura e pesca, nos reservatórios da região semiárida do Nordeste brasileiro, implicam em potenciais danos à saúde da população (PANOSSO et al., 2007PANOSSO, R.F.; COSTA, I.A.S.; SOUZA, N.R.; ATTAYDE, J.L.; CUNHA, S.R.S.; GOMES, F.C.F. (2007) Cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios do Estado do Rio Grande do Norte e o potencial controle das florações pela tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus ). Oecologia Brasiliensis , v. 11, n. 3, p. 433-449.; COSTA et al., 2009COSTA, I.A.S.; CUNHA, S.R.S.; PANOSSO, R.; ARAÚJO, M.F.F.; MELO, J.L.S.; ESKINAZI-SANT'ANNA, E.M. (2009) Dinâmica de cianobactérias em reservatórios eutróficos do semi-árido do Rio Grande do Norte. Oecologia Brasiliensis , v. 13, n. 2, p. 382-401.).

Rodrigues (2004RODRIGUES, S.C. (2004) Estudo comparativo da estrutura da comunidade fitoplanctônica na foz dos rios formadores do delta do Jacuí, Rio Grande do Sul, Brasil Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Ecologia do Instituto de Biociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.) relata que, historicamente, o fitoplâncton de ambientes lóticos tem recebido menos atenção em estudos limnológicos, pois a medição das variáveis ambientais é mais difícil em um hábitat que se modifica rapidamente tanto no tempo como no espaço. No entanto, em reservatórios de abastecimento público, espécies potencialmente tóxicas, como as cianobactérias, foram designadas como bioindicadoras da qualidade da água (COSTA et al., 2006COSTA, I.A.; AZEVEDO, S.M.F.O.; SENNA, P.A.; BERNARDO, R.R.; COSTA, S.M.; CHELLAPPA, N.T. (2006) Occurrence of toxin-producing cyanobacteria blooms in a brazilian semiarid reservoir. Brazilian Journal of Biology , v. 66, n. 1, p. 211-219.; ARAGÃO et al., 2007ARAGÃO, N.K.C.V.; GOMES, C.T.S.; LIRA, G.A.S.T.; ANDRADE, C.M. (2007) Estudo da comunidade fitoplanctônica no reservatório do Carpina-PE, com ênfase em Cyanobacteria. Revista Instituto Adolfo Lutz , v. 66, n. 3, p. 240-248.; BROOKE et al., 2008BROOKE, D.; RIBEIRO, D.; RODRIGUES, L.; CAMPOS, M.; MENDES, R. (2008) Algas e seus impactos em sistemas de tratamento de águas para abastecimento: estudo de caso sistema Guarapiranga. São Paulo: Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária, Universidade de São Paulo.). Dessa forma, conhecimentos sobre a composição, abundância e distribuição de espécies da comunidade fitoplanctônica nos rios e reservatórios que compõem as bacias hidrográficas, sobretudo aquelas localizadas em região semiárida, são relevantes para a compreensão e o monitoramento da qualidade da água utilizada para seus diversos fins.

Na região semiárida do Nordeste brasileiro, inserida nos estados de Paraíba e Rio Grande do Norte, encontra-se o Rio Piranhas-Açu, integrante do grupo de rios receptores das águas aduzidas pelo Projeto de Integração do Rio São Francisco com Bacias Hidrográficas do Nordeste Setentrional. Esse projeto permitirá a transferência de águas do Rio São Francisco para os rios intermitentes do Nordeste Setentrional (agreste e os sertões da Paraíba, do Rio Grande do Norte, do Ceará e de parte de Pernambuco), por meio de dois canais de distribuição, processo no qual poderá proceder alterações na qualidade da água em algumas bacias. Para a bacia do Rio Piranhas-Açu, a água será aduzida até o reservatório Caiçara, seguirá ao açude Engenheiro Ávidos, e depois continua pelo leito natural do Rio Piranhas-Açu até os açudes São Gonçalo e Armando Ribeiro Gonçalves (BRASIL, 2005BRASIL. Ministério da Integração Nacional. (2005) Projeto de Integração do Rio São Francisco com Bacias Hidrográficas do Nordeste Setentrional: Projeto Básico Ambiental - PBA. Parte C - Item 22. Brasília, 33p.).

Os estudos que abordam o fitoplâncton para a bacia do Rio Piranhas-Açu, no estado do Rio Grande do Norte, apresentam dominância das cianobactérias como reflexo da eutrofização dessas águas (COSTA et al., 1998COSTA, I.A.S.; ARAÚJO, M.F.F.; CHELLAPPA, N.T. (1998) Comunidade fitoplanctônica e variáveis ambientais da Barragem Armando Ribeiro Gonçalves. Assu-RN, Brasil. Acta Limnologica Brasiliensia , v. 10, p. 65-78.; 2000COSTA, I.A.S.; ARAÚJO, F.F.; CHELLAPPA, N.T. (2000) Estudos das microalgas fitoplanctônicas da barragem Eng. Armando Ribeiro Gonçalves, Assu/RN. Acta Limnologica Brasiliensia , v. 12, p. 65-72.).

Na bacia do Rio Piranhas-Açu, Panosso et al. (2007PANOSSO, R.F.; COSTA, I.A.S.; SOUZA, N.R.; ATTAYDE, J.L.; CUNHA, S.R.S.; GOMES, F.C.F. (2007) Cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios do Estado do Rio Grande do Norte e o potencial controle das florações pela tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus ). Oecologia Brasiliensis , v. 11, n. 3, p. 433-449.) realizaram um levantamento da comunidade fitoplanctônica, entre setembro de 2002 e março de 2004. Os autores relataram a ocorrência de 123 táxons, evidenciando a presença de cianobactérias potencialmente produtoras de toxinas e representando um total de 33% dos táxons identificados. Amostras de água dos reservatórios Itans, Passagem das Trairas e Sabugi na bacia confirmaram, por meio de bioensaios com camundongos, sintomas de hepatotoxicidade com óbito em 100% dos camundongos testados.

Os trabalhos de Costa (2003COSTA, I.A.S. (2003) Dinâmica de populações de cianobactérias em um reservatório eutrofizado do semi-árido nordestino brasileiro Tese (Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais), Universidade Federal de São Carlos, São Paulo.), entre 2000 a 2002; Costa et al. (2006COSTA, I.A.; AZEVEDO, S.M.F.O.; SENNA, P.A.; BERNARDO, R.R.; COSTA, S.M.; CHELLAPPA, N.T. (2006) Occurrence of toxin-producing cyanobacteria blooms in a brazilian semiarid reservoir. Brazilian Journal of Biology , v. 66, n. 1, p. 211-219.), em 2000; e Chellappa, Câmara e Rocha (2009CHELLAPPA, N.T.; CÂMARA, F.R.A.; ROCHA, O. (2009) Phytoplankton community: indicator of water quality in the Armando Ribeiro Gonçalves Reservoir and Pataxó Channel, Rio Grande do Norte, Brazil. Brazilian Journal of Biology , v. 69, n. 2, p. 241-251.), entre 2004 a 2005, no reservatório Armando Ribeiro Gonçalves, Rio Grande do Norte, encontraram espécies potencialmente tóxicas, as quais formaram florações. Costa et al. (2006COSTA, I.A.; AZEVEDO, S.M.F.O.; SENNA, P.A.; BERNARDO, R.R.; COSTA, S.M.; CHELLAPPA, N.T. (2006) Occurrence of toxin-producing cyanobacteria blooms in a brazilian semiarid reservoir. Brazilian Journal of Biology , v. 66, n. 1, p. 211-219.) relataram a presença de cianotoxinas (microcistinas, saxitoxinas e cilindrospermopsinas), com atenção para as florações tóxicas de Microcystis ssp, as quais excederam o valor máximo aceitável de microcistina na água para consumo humano (8,8 µg.L-1) e apontaram o risco permanente de contaminação da população.

Considerando a importância e extensão do Projeto de Integração do Rio São Francisco, pesquisas sobre a dinâmica populacional da comunidade fitoplanctônica desses ambientes precisam ser estimuladas para o incremento de conhecimento acerca do papel desses organismos no monitoramento da qualidade da água, sobretudo em ambientes aquáticos localizados na região semiárida em que se localiza a bacia do Rio Piranhas-Açu.

Diante da grande importância ecológica e sanitária da comunidade fitoplanctônica em ambientes lóticos como lênticos, o estudo da dinâmica dos ecossistemas aquáticos e de sua qualidade ambiental se torna essencial para o gerenciamento e manejo dos sistemas hídricos, que requerem conhecimentos sobre as atuações que influem na qualidade da água, visando à proteção do manancial (SANT'ANNA et al., 2007SANT'ANNA, C.L.; MELCHER, S.S.; CARVALHO, M.C.; GEMELGO, M.P.; AZEVEDO, M.T.P. (2007) Planktic Cyanobacteria from upper Tietê basin reservoirs, SP, Brazil. Revista Brasileira de Botânica , São Paulo, v. 30, n. 1, p. 1-17.). A avaliação da comunidade fitoplanctônica foi realizada conforme estabelecido na resolução do Ministério de Saúde (Portaria MS 2.914/2011), identificando-se os valores limites aceitáveis pela legislação para águas destinadas ao consumo humano. Assim, o presente trabalho teve como objetivo analisar a comunidade fitoplanctônica como bioindicadora da qualidade da água, antes do início da operação do Projeto, em trechos da bacia do Rio Piranhas-Açu, no Rio Grande do Norte.

METODOLOGIA

A bacia hidrográfica do Rio Piranhas-Açu compreende um território de 42.900 km², distribuído entre os estados de Paraíba e Rio Grande do Norte (VASCONCELOS et al., 2011VASCONCELOS, J.F.; BARBOSA, J.E.L.; DINIZ, C.R.; CEBALLOS, B.S.O. (2011) Cianobactérias em reservatórios do Estado da Paraíba: ocorrência, toxicidade e fatores reguladores. Boletim Ablimno , v. 39, n. 2, p. 1-20.). Também abrange 147 municípios, sendo 102 na Paraíba e 45 no Rio Grande do Norte, apresentando neles uma população aproximada de 1.363.802 habitantes, com 67% deles na Paraíba (MOURA et al., 2011MOURA, E.M.; RIGHETTO, A.M.; LIMA, R.R.M. (2011) Avaliação da disponibilidade hídrica e da demanda hídrica no trecho do Rio Piranhas-Açu entre os Açudes Coremas-Mãe D'água e Armando Ribeiro Gonçalves. Revista Brasileira de Recursos Hídricos , v. 16, n. 4, p. 7-19.; AESA, 2016AGÊNCIA EXECUTIVA DE GESTÃO DAS ÁGUAS DO ESTADO DA PARAÍBA - AESA. (2016) Comitê Piranhas-Açu. Mapa da Bacia Hidrográfica do Rio Piranhas-Açu - PB/RN. Paraíba. Disponível em: <http://www.aesa.pb.gov.br/comites/piranhasacu/>. Acesso em: 19 jul. 2016.
http://www.aesa.pb.gov.br/comites/piranh...
). O Rio Piranhas-Açu é intermitente em condições naturais, totalmente inserido em território semiárido, com a perenidade de seu fluxo assegurada por dois reservatórios: Coremas - Mãe d'Água (Paraíba), com capacidade de 1,360 bilhões de m3, e a barragem Armando Ribeiro Gonçalves (Rio Grande do Norte), com 2,400 bilhões de m3. Ao longo do sistema hídrico denominado Sistema Curema-Açu, desenvolvem-se diversos usos, tais como irrigação difusa e em perímetros públicos, abastecimento humano, dessedentação animal, lazer, produção energética e aquicultura.

Foram realizadas 5 amostragens durante o período de abril de 2010 a junho de 2011, com 13 pontos de amostragem no total (Tabela 1 e Figura 1).

Tabela 1:
Distribuição dos pontos de amostragem para o monitoramento da qualidade da água na bacia do Rio Piranhas-Açu para o Projeto de Integração do Rio São Francisco com Bacias Hidrográficas do Nordeste Setentrional.

Figura 1:
Pontos de amostragem para o monitoramento da qualidade da água na bacia do Rio Piranhas-Açu para o Projeto de Integração do Rio São Francisco com Bacias Hidrográficas do Nordeste Setentrional.

Nas estações localizadas nos rios, as amostras foram coletadas próximas à margem e na superfície, utilizando-se frascos de polipropileno de boca larga. Nos reservatórios, as amostragens foram realizadas na superfície e em profundidade, com o auxílio de uma garrafa de Van Dorn, no centro e próximo ao eixo ao barramento. Todas as amostras foram preservadas com lugol acético imediatamente após a coleta.

As espécies foram identificadas a partir de bibliografia especializada. Foi utilizado o Sistema de Classificação de Medlin e Kaczmarska (2004MEDLIN, L.K. & KACZMARSKA, I. (2004) Evolution of the Diatoms: V. Morphological and cytological support for the major clades and a taxonomic revision. Phycologia , v. 43, p. 245-270.) para enquadramento taxonômico das Bacillariophyta ; o de Anagnostidis & Komárek (1988ANAGNOSTIDIS, K. & KOMAREK, J. (1988) Modern approach to the classification system of Cyanophyta, 3: Oscillatoriales. Algological Studies , v. 80, n. 1/4, p. 327-472.) e Komárek & Anagnostidis (2005KOMÁREK, J. & ANAGNOSTIDIS, K. (2005) Cyanoprokaryota 2. Teil:Oscillatoriales. In: BRIDEL, B.; GASTNER, G.L.; KRIENITZ, M.S. (eds.). Süßwasserflora von Mitteleuropa 19/2 . London: Elsevier, p. 1-759.) para Cyanophyta ; o de Buchheim et al. (2001BUCCHEIM, M.A.; MICHALOPULOS, E.A.; BUCHHEIM, J.A. (2001) Phylogeny of the Chlorophyceae with special reference to the Sphaeropleales: a study of 18S and 26S rDNA data.Journal of Phycology, v. 37, p. 819-935.) para Chlorophyta ; e o de Van den Hoek et al. (1995VAN DEN HOEK, C.; MANN, D.G.; JAHNS, H.M. (1995) Algae: an introduction to phycology. Cambridge: Cambridge University Press. 640 p.) para os demais grupos taxonômicos. A análise quantitativa foi realizada em microscópio invertido Zeiss (Carl Zeiss Microscopy - modelo Axiovert 25, EUA), de acordo com o método de Utermöhl (1958UTERMÖHL, H. (1958) Zur vervollkommer der quantitativen phytoplankton methodic. Mitteilungen Internationale Vereinigung für Theorestiche und Angewandte Limnologie , v. 9, p. 1-38.). Baseando-se nos resultados de densidade, foram calculadas a abundância relativa (LOBO & LEIGHTON, 1986LOBO, E. & LEIGHTON, G. (1986) Estructuras comunitarias de las fitocenosis planctonicas de los sistemas de desembocaduras de rios y esteros de la zona central de Chile. Revista Biologia Marina y Oceanografía ,v. 22, n. 1, p. 1-29.) e a frequência de ocorrência (MATEUCCI & COLMA, 1982MATTEUCCI, S.D. & COLMA, A. (1982) La metodología para el estudio de la vegetación. Colección de monografías científicas.Serie Biología, v. 22, p. 1-168.).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foram identificados 81 táxons, distribuídos em 9 classes: Cyanophyceae (24), Chlorophyceae (22), Bacillariophyceae (10), Trebouxiophyceae (8), Euglenophyceae (6), Coscinodiscophyceae (5), Zygnematophyceae (3), Mediophyceae (2) e Klebsormidiophyceae (1). A divisão Chlorophyta foi a mais representativa, totalizando 37% da comunidade fitoplanctônica, seguida das Cyanophyta (30%) e Ochrophyta (21%). Charophyta e Euglenophyta representaram 7 e 5%, respectivamente.

A contribuição das Chlorophyta , em relação aos demais grupos, foi registrada para reservatórios na mesma bacia pelos autores: Chellappa & Costa (2003CHELLAPPA, N.T. & COSTA, M.A.M. (2003) Dominant and co-existing species of Cyanobacteria from a Eutrophicated reservoir of Rio Grande do Norte State, Brazil. Revista Acta Oecologica , v. 24, n. 1, p. S3-S10.); Chellappa et al. (2007CHELLAPPA, N.T.; BORBA, J.L.M.; OLIVEIRA, R.K.; LIMA, A.K.A. (2007) Diversidade, co-existência e dominância na comunidade fitoplanctônica da Barragem Cruzeta, Rio Grande do Norte. Revista Brasileira de Biociências , v. 5, n. 2, p. 126-128.; 2009CHELLAPPA, N.T.; CHELLAPPA, T.; CÂMARA, F.R.A.; ROCHA, O.; CHELLAPPA, S. (2009) Impact of stress and disturbance factors on the phytoplankton communities in Northeastern Brazil reservoir. Revista Limnologica , v. 39, p. 273-282.); Panosso et al. (2007PANOSSO, R.F.; COSTA, I.A.S.; SOUZA, N.R.; ATTAYDE, J.L.; CUNHA, S.R.S.; GOMES, F.C.F. (2007) Cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios do Estado do Rio Grande do Norte e o potencial controle das florações pela tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus ). Oecologia Brasiliensis , v. 11, n. 3, p. 433-449.) e Costa et al. (2009COSTA, I.A.S.; CUNHA, S.R.S.; PANOSSO, R.; ARAÚJO, M.F.F.; MELO, J.L.S.; ESKINAZI-SANT'ANNA, E.M. (2009) Dinâmica de cianobactérias em reservatórios eutróficos do semi-árido do Rio Grande do Norte. Oecologia Brasiliensis , v. 13, n. 2, p. 382-401.). A importância dessa divisão em ambientes aquáticos tropicais, sobretudo em ambientes lacustres, tem sido relatada em vários estudos (CALIJURI et al., 2002CALIJURI, M.C.; SANTOS, A.C.A.; JATI, S. (2002) Temporal changes in the phytoplankton community structure in a tropical and eutrophic reservoir (Barra Bonita, S.P.-Brazil). Journal of Plankton Research , v. 24, n. 7, p. 617-634.; FERRAGUT et al., 2005FERRAGUT, C.; LOPES, M.R.M.; BICUDO, D.C.; BICUDO, C.E.M.; VERCELLINO, I.S. (2005) Ficoflórula perifítica e planctônica (exceto Bacillariophyceae) de um reservatório oligotrófico raso (Lago do IAG, São Paulo). Hoehnea , v. 32, p. 137-184.; MOURA et al., 2007MOURA, A.N.; BITTENCOURT-OLIVEIRA, M.C.; DANTAS, E.W.; NETO, J.D.T.A. (2007) Phytoplanktonic associations: a tool to understanding dominance events in a tropical Brazilian reservoir. Revista Acta Botânica Brasílica , v. 21, n. 3, p. 641-648.; RODRIGUES, TUCCI & SANT'ANNA, 2010RODRIGUES, L.L.; SANT'ANNA, C.L.; TUCCI, A. (2010) Chlorophyceae das represas Billings (Braço Taquacetuba) e Guarapiranga, SP, Brasil. Revista Brasileira de Botânica , v. 33, p. 247-264.; SILVA et al. 2011SILVA, L.A.; ARAÚJO, F.; PANOSSO, R.; CAMACHO, F.; COSTA, I.A.S. (2011) As águas verdes dos Reservatórios do Rio Grande do Norte: o problema das cianobactérias e cianotoxinas. Associação Brasileira de Limnologia, Boletim Ablimno , v. 39, n. 1, p. 1-10.).

Cyanophyta foi a segunda divisão mais representativa em termos de diversidade, indicada pela classe Cyanophyceae e três ordens (Chroococcales , Oscillatoriales e Nostocales ), corroborando com os estudos realizados por Panosso et al. (2007PANOSSO, R.F.; COSTA, I.A.S.; SOUZA, N.R.; ATTAYDE, J.L.; CUNHA, S.R.S.; GOMES, F.C.F. (2007) Cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios do Estado do Rio Grande do Norte e o potencial controle das florações pela tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus ). Oecologia Brasiliensis , v. 11, n. 3, p. 433-449.) e Costa et al. (2009COSTA, I.A.S.; CUNHA, S.R.S.; PANOSSO, R.; ARAÚJO, M.F.F.; MELO, J.L.S.; ESKINAZI-SANT'ANNA, E.M. (2009) Dinâmica de cianobactérias em reservatórios eutróficos do semi-árido do Rio Grande do Norte. Oecologia Brasiliensis , v. 13, n. 2, p. 382-401.). Na região Nordeste, trabalhos como o de Aragão et al. (2007ARAGÃO, N.K.C.V.; GOMES, C.T.S.; LIRA, G.A.S.T.; ANDRADE, C.M. (2007) Estudo da comunidade fitoplanctônica no reservatório do Carpina-PE, com ênfase em Cyanobacteria. Revista Instituto Adolfo Lutz , v. 66, n. 3, p. 240-248.) destacam as Cyanophyceae como a classe com riqueza mais elevada em ecossistemas dulcícolas.

Em todos os pontos amostrados, as Cyanophyta e Chlorophyta ocorreram com o número mais alto de táxons. O ponto de amostragem com maior riqueza foi o reservatório Coremas - Mãe D'Água (Q42), com 30 táxons. No ponto do remanso do reservatório São Gonçalo (Q39), ­encontrou-se o menor número de táxons: nove. Assim como no ponto Q42, nos reservatórios São Gonçalo (Q40) e Armando Ribeiro Gonçalves (Q48), a riqueza de táxons foi elevada, com 28 e 27 táxons, respectivamente.

A riqueza de Chlorophyta e Cyanophyta em reservatórios na região semiárida pode ser explicada pelas condições ambientais, enquanto as cianobactérias são favorecidas por estiagem prolongada, elevado tempo de residência da água, alta evaporação, altos níveis de nutrientes favorecendo a eutrofização dos reservatórios, uso de fertilizantes e das práticas de aquicultura na bacia hidrográfica dos reservatórios, o que leva a altas concentrações de fósforo e nitrogênio na água (COSTA et al., 2006COSTA, I.A.; AZEVEDO, S.M.F.O.; SENNA, P.A.; BERNARDO, R.R.; COSTA, S.M.; CHELLAPPA, N.T. (2006) Occurrence of toxin-producing cyanobacteria blooms in a brazilian semiarid reservoir. Brazilian Journal of Biology , v. 66, n. 1, p. 211-219.; 2009COSTA, I.A.S.; CUNHA, S.R.S.; PANOSSO, R.; ARAÚJO, M.F.F.; MELO, J.L.S.; ESKINAZI-SANT'ANNA, E.M. (2009) Dinâmica de cianobactérias em reservatórios eutróficos do semi-árido do Rio Grande do Norte. Oecologia Brasiliensis , v. 13, n. 2, p. 382-401.).

No período chuvoso, momento em que o enriquecimento nutricional no extrato superior da coluna d'água é superior, facilitando as estratégias de assimilação dos nutrientes pelas algas, as Chlorophyceae prevalecem em riqueza de espécies (ARAGÃO et al., 2007ARAGÃO, N.K.C.V.; GOMES, C.T.S.; LIRA, G.A.S.T.; ANDRADE, C.M. (2007) Estudo da comunidade fitoplanctônica no reservatório do Carpina-PE, com ênfase em Cyanobacteria. Revista Instituto Adolfo Lutz , v. 66, n. 3, p. 240-248.).

A importância das cianobactérias para o presente estudo confirma-se pela sua frequência de ocorrência, já que entre os cinco táxons considerados usuais, quatro pertencem à classe Cyanophyceae (Merismopedia punctata Meyen, Oscillatoria sp., Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju e Dolichospermum sp.) e um ao grupo das Bacillariophyta , classe Coscinodiscophyceae (Aulacoseira granulata (Ehrenberg) Simonsen ). Do total de táxons identificados no presente estudo, 59 foram classificados como pouco frequentes (73%), 17 considerados raros (21%) e apenas 5 frequentes (6%).

As densidades mais elevadas foram registradas nos pontos de reservatório: Q36, remanso do reservatório Engenheiro Ávidos, com 598.119 células.mL-1, e no eixo do reservatório Armando Ribeiro Gonçalves (Q48), com 552.242 células.mL-1. Nos pontos de rio, as densidades foram inferiores, com 4.716 células.mL-1 no Rio Piancó, a montante do Rio Piranhas (Q43), e 3.990 células.mL-1 no ponto Q45, Rio Piranhas (Oiticica II). Com relação ao período de estudo, as campanhas 1 (abril a junho de 2010) e 4 (fevereiro a abril de 2011) apresentaram as densidades mais elevadas, com 599.254 e 1.016.039 células.mL-1, e as 2 (agosto a setembro de 2010) e 3 (outubro a dezembro de 2010) tiveram as mais baixas, com 32.274 e 19.445 células.mL-1, respectivamente (Figura 2).

Figura 2:
Densidade total média da comunidade fitoplanctônica da bacia do Rio Piranhas-Açu entre as campanhas 1 a 5 (abril de 2010 a junho de 2011) nos pontos de monitoramento para o Projeto de Integração do Rio São Francisco com Bacias Hidrográficas do Nordeste Setentrional.

De maneira geral, as cianobactérias contribuíram com as maiores densidades em todas as estações de amostragem, apresentando dominância superior a 50% (Figura 3) e corroborando com os estudos realizados na mesma bacia por Costa et al. (2006COSTA, I.A.; AZEVEDO, S.M.F.O.; SENNA, P.A.; BERNARDO, R.R.; COSTA, S.M.; CHELLAPPA, N.T. (2006) Occurrence of toxin-producing cyanobacteria blooms in a brazilian semiarid reservoir. Brazilian Journal of Biology , v. 66, n. 1, p. 211-219.; 2009COSTA, I.A.S.; CUNHA, S.R.S.; PANOSSO, R.; ARAÚJO, M.F.F.; MELO, J.L.S.; ESKINAZI-SANT'ANNA, E.M. (2009) Dinâmica de cianobactérias em reservatórios eutróficos do semi-árido do Rio Grande do Norte. Oecologia Brasiliensis , v. 13, n. 2, p. 382-401.) e Panosso et al. (2007PANOSSO, R.F.; COSTA, I.A.S.; SOUZA, N.R.; ATTAYDE, J.L.; CUNHA, S.R.S.; GOMES, F.C.F. (2007) Cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios do Estado do Rio Grande do Norte e o potencial controle das florações pela tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus ). Oecologia Brasiliensis , v. 11, n. 3, p. 433-449.). Entretanto, a pesquisa de Chellapa et al. (2007CHELLAPPA, N.T.; BORBA, J.L.M.; OLIVEIRA, R.K.; LIMA, A.K.A. (2007) Diversidade, co-existência e dominância na comunidade fitoplanctônica da Barragem Cruzeta, Rio Grande do Norte. Revista Brasileira de Biociências , v. 5, n. 2, p. 126-128.) no reservatório Cruzeta (Rio Grande do Norte) se difere dos dados encontrados, pois os autores apresentam a classe Chlorophyceae como dominante, com um total de 9.200 indivíduos/mL.

Figura 3:
Abundância da comunidade fitoplanctônica da bacia do Rio Piranhas-Açu entre as campanhas 1 a 5 (abril de 2010 a junho de 2011) nos pontos de monitoramento para o Projeto de Integração do Rio São Francisco com Bacias Hidrográficas do Nordeste Setentrional.

Apenas nos pontos localizados em rios, Q43 (Rio Piancó, a montante do Rio Piranhas), Q44 (Rio Piranhas, divisa entre PB/RN) e Q45 (Rio Piranhas, Oiticica II), as cianobactérias apresentaram índice de dominância inferior a 80%. Além desses, o ponto Q39 (Remanso São Gonçalo) teve densidade total inferior aos limites recomendados pela legislação (Portaria MS 2.914, de 12 de dezembro de 2011), como observado na Figura 4.

Figura 4:
Densidade total média da comunidade fitoplanctônica total e das cianobactérias da bacia do Rio Piranhas-Açu em comparação com os valores limites recomendados pela Portaria 2.914 do Ministério da Saúde, de 12 de dezembro de 2011, nas estações de amostragem.

Nos demais pontos, principalmente nos reservatórios utilizados para abastecimento público, é exigido o monitoramento mensal para aqueles com densidades superiores a 10.000 células.mL-1, e semanal, em que a densidade ultrapassa 20.000 células.mL-1. Esses valores elevados na densidade das Cyanophyceae representam um grande risco às populações, especialmente pela ocorrência de espécies potencialmente produtoras de toxinas, além do risco de bioacumulação em peixes, moluscos e bivalves (BRASIL, 2003BRASIL. Ministério da Saúde.(2003) Cianobactérias tóxicas na água para consumo humano na saúde pública e processos de remoção em água para consumo humano Brasília: Fundação Nacional da Saúde.).

As espécies que obtiveram maiores densidades na primeira campanha (abril a junho de 2010) foram: Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju, com total de 235.417 células.mL-1; Raphidiopsis mediterrânea Skuj. , 168.296 células.mL-1; Pseudanabaena limnetica (Lem.) Kom. , 165.064 células.mL-1; Microcystis sp., 137.318 ­células.mL-1; Dolichospermum sp., 108.378 células.mL-1, todas com maior densidade no ponto Q48, e Limnothrix sp., 199.200 células.mL-1, apresentando maior no ponto Q42. Os períodos de agosto a setembro de 2010, referentes à segunda campanha (maiores densidades em Q37 e Q47) e maio a junho de 2011, quinta campanha (maior densidade em Q46) foram dominados pela Oscillatoria sp., com total de 23.859 e 219.484 células.mL-1, respectivamente.

De outubro a dezembro de 2010 (terceira campanha), as maiores densidades ocorreram no ponto Q48, para a espécie C. ­raciborskii , com total de 14.156 células.mL-1 na campanha. De fevereiro a abril de 2011 (quarta campanha), foram dominantes a Oscillatoria sp., com 510.859 células.mL-1, e Merismopedia punctata Meyen, com 201.813 células.mL-1, ambas apresentando maior densidade no Q36, e C. raciborskii , com total de 436.016 células.mL-1 (Q42 e Q48).

C. raciborskii é citada em muitos trabalhos em reservatórios como espécie dominante (BOUVY et al., 1999BOUVY, M.; MOLICA, R.; OLIVEIRA, S.; MARINHO, M.; BEKER, B. (1999) Dynamics of a toxic cyanobacterial bloom (Cylindrospermopsis raciborskii ) in a shallow reservoir in the semi-arid region of northeast Brazil. Aquatic Microbial Ecology , v. 20, p. 285-297.; TUCCI & SANT'ANNA, 2003TUCCI, A. & SANT'ANNA, C.L. (2003) Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju (Cyanobacteria): variação semanal e relações com fatores ambientais em um reservatório eutrófico, São Paulo, SP, Brasil. Revista Brasileira de Botânica , v. 26, n. 1, p. 97-112.; CHELLAPA et al., 2007CHELLAPPA, N.T.; BORBA, J.L.M.; OLIVEIRA, R.K.; LIMA, A.K.A. (2007) Diversidade, co-existência e dominância na comunidade fitoplanctônica da Barragem Cruzeta, Rio Grande do Norte. Revista Brasileira de Biociências , v. 5, n. 2, p. 126-128.). Eventos de florações de cianobactérias são frequentes em reservatórios no estado do Rio Grande do Norte, sendo as espécies mais frequentes a Microcystis spp., Cylindrospermopsis raciborskii , Planktothrix agardhii , Dolichospermum spp., Aphanocapsa sp. e Aphanizomenon spp. Os organismos geralmente dominantes nesses ambientes e em alguns reservatórios podem chegar a compor entre 50 a 100% da densidade total, sendo considerada consequência da eutrofização (COSTA, 2003COSTA, I.A.S. (2003) Dinâmica de populações de cianobactérias em um reservatório eutrofizado do semi-árido nordestino brasileiro Tese (Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais), Universidade Federal de São Carlos, São Paulo.; COSTA et al., 2006COSTA, I.A.; AZEVEDO, S.M.F.O.; SENNA, P.A.; BERNARDO, R.R.; COSTA, S.M.; CHELLAPPA, N.T. (2006) Occurrence of toxin-producing cyanobacteria blooms in a brazilian semiarid reservoir. Brazilian Journal of Biology , v. 66, n. 1, p. 211-219.; 2009COSTA, I.A.S.; CUNHA, S.R.S.; PANOSSO, R.; ARAÚJO, M.F.F.; MELO, J.L.S.; ESKINAZI-SANT'ANNA, E.M. (2009) Dinâmica de cianobactérias em reservatórios eutróficos do semi-árido do Rio Grande do Norte. Oecologia Brasiliensis , v. 13, n. 2, p. 382-401., PANOSSO et al., 2007PANOSSO, R.F.; COSTA, I.A.S.; SOUZA, N.R.; ATTAYDE, J.L.; CUNHA, S.R.S.; GOMES, F.C.F. (2007) Cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios do Estado do Rio Grande do Norte e o potencial controle das florações pela tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus ). Oecologia Brasiliensis , v. 11, n. 3, p. 433-449.).

Os estudos de Costa et al. (2006COSTA, I.A.; AZEVEDO, S.M.F.O.; SENNA, P.A.; BERNARDO, R.R.; COSTA, S.M.; CHELLAPPA, N.T. (2006) Occurrence of toxin-producing cyanobacteria blooms in a brazilian semiarid reservoir. Brazilian Journal of Biology , v. 66, n. 1, p. 211-219.; 2009COSTA, I.A.S.; CUNHA, S.R.S.; PANOSSO, R.; ARAÚJO, M.F.F.; MELO, J.L.S.; ESKINAZI-SANT'ANNA, E.M. (2009) Dinâmica de cianobactérias em reservatórios eutróficos do semi-árido do Rio Grande do Norte. Oecologia Brasiliensis , v. 13, n. 2, p. 382-401.) e Panosso et al. (2007PANOSSO, R.F.; COSTA, I.A.S.; SOUZA, N.R.; ATTAYDE, J.L.; CUNHA, S.R.S.; GOMES, F.C.F. (2007) Cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios do Estado do Rio Grande do Norte e o potencial controle das florações pela tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus ). Oecologia Brasiliensis , v. 11, n. 3, p. 433-449.) revelaram a presença de cianotoxinas no reservatório Armando Ribeiro Gonçalves - RN. Costa et al. (2006COSTA, I.A.; AZEVEDO, S.M.F.O.; SENNA, P.A.; BERNARDO, R.R.; COSTA, S.M.; CHELLAPPA, N.T. (2006) Occurrence of toxin-producing cyanobacteria blooms in a brazilian semiarid reservoir. Brazilian Journal of Biology , v. 66, n. 1, p. 211-219.) relataram ocorrência de microcistinas (8,8 µg.L-1) e saxitoxinas (3,14 µg.L-1), entre abril e maio de 2000.

Diante dos dados observados, num programa de prevenção da saúde pública, é essencial monitorar as cianobactérias, sobretudo nas origens de água ao longo de pontos cruciais do sistema de abastecimento. Esses pontos podem incluir reservatórios de água, zonas de origem da captação, água bruta das estações de tratamento e água tratada.

CONCLUSÕES

A comunidade fitoplanctônica foi distribuída em nove classes; a divisão Chlorophyta foi a mais representativa em riqueza de espécies, seguida das cianobactérias, as quais dominaram o período de estudo e os pontos de amostragem. Os resultados obtidos refletem a situação de referência da comunidade fitoplanctônica ao longo da bacia do Rio Piranhas-Açu, utilizada para usos múltiplos em região semiárida, no Nordeste brasileiro.

A alta densidade das cianobactérias pode estar relacionada ao alto tempo de residência da água em reservatórios e às características climáticas locais de altas temperaturas e radiação solar.

Para os reservatórios Engenheiros Ávidos, São Gonçalo, Coremas, Açu e Armando Ribeiro Gonçalves, os valores limites estabelecidos pelo Ministério da Saúde, pela Portaria 2.914/2011, no que se refere à densidade de cianobactérias, foram ultrapassados (BRASIL, 2011BRASIL. (2011). Portaria MS Nº 2914, de 12 de dezembro de 2011 Brasília: Diário Oficial da União.). Valores elevados na densidade das cianobactérias representam um grande risco à saúde pública, especialmente pela ocorrência das florações de espécies potencialmente produtoras de toxinas desses reservatórios e pela documentação a respeito dos reservatórios de abastecimento público na referida bacia com ocorrência de cianotoxinas na água.

Tendo em vista os riscos à saúde pública da liberação de cianotoxinas, recomenda-se o monitoramento constante do trecho estudado da bacia do Rio Piranhas-Açu a fim de prevenir acidentes, bem como obter conhecimento para implementar planos de gerenciamento entre as bacias que serão interligadas, sem comprometer seus usos múltiplos, manter sob controle as florações de cianobactérias e monitorar a qualidade da água.

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    21 Nov 2016
  • Data do Fascículo
    Mar-Apr 2017

Histórico

  • Recebido
    03 Mar 2015
  • Aceito
    25 Jul 2016
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