Análise de Diversidade de Comunidade de Zooplâncton para Diferentes Localidades no Paraná

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
Ecologia Aplicada - Prof. Dr. Jean Vitule
Rafaela R. Righi/GRR20204955
Análise de Diversidade de Comunidade de Zooplâncton para Diferentes Localidades
1. INTRODUÇÃO
Os índices de similaridade, diversidade e de riqueza de espécies têm suma
importância na avaliação de comunidades e são amplamente utilizados em relatórios
ambientais visando descrever e comparar espaços ecológicos. Esse trabalho objetiva
encontrar e discutir os índices de diversidade de cinco ambientes aquáticos distintos e que
apresentam diferentes paisagens em seu entorno, sendo eles: Reservatório Passaúna, que
conta um entorno majoritariamente urbanizado; tanque de pesca de Pesque Pague, que
tem como finalidade cultivo de tilápias para pesca e consumo; Reservatório Piraquara II,
localizado em área de preservação, porém encontra-se cercado por chácaras e áreas de
pecuário e cultivo de milho; Reservatório Piraquara I, que fica em uma área de florestas
nativas e (em sua maioria) não nativas como de pinus e por último Reservatório do
Carvalho, localizado dentro do Parque Estadual Pico do Marumbi, em região de florestas
nativas e primárias. Para esse estudo foram utilizados os índices de similaridade de Jaccard
e Sorensen e o índice de diversidade de Simpson.
2. ÁREAS DE ESTUDO
Em visita técnica realizada na primeira semana de setembro do ano de 2022 foram
coletadas amostras da comunidade de zooplâncton em importantes reservatórios de
abastecimento público da cidade de Curitiba e região metropolitana. De modo a facilitar a
compreensão do leitor foi disposto um mapa contendo os pontos de amostragem indicando
a área de drenagem referente a cada reservatório visitado, estas bacias de drenagem foram
geradas utilizando o modelo digital de terreno.
Figura 1: Bacias hidrográficas das áreas de estudo. Fonte: os autores (2022).
2.1 Reservatório Passaúna
O reservatório Passaúna foi construído em 1989, é o segundo maior reservatório da
RMC, com 48 hm3 de volume útil e 59 hm3 de volume total. De acordo com a SANEPAR
(2003) ele é responsável por aproximadamente 22% do abastecimento da população da
região, com potencial de fornecimento de 2000 L/s. Representado na Figura 8, tem sua
barragem situada nas coordenadas geográficas de latitude 25◦31’50”S e longitude
49◦23’30”W. O reservatório possui 9 km2 de área superficial e um tempo de residência
médio de 292 dias (CARNEIRO, et al., 2016) e está localizado na Bacia do Alto Iguaçu.
2.1.1 Pesque Pague
Nas proximidades do reservatório Passaúna há uma barragem permeável que
separa o corpo hídrico de tanques de piscicultura destinado a criação de espécies de peixes
exóticos. Nesta localidade está consolidado uma convencional empresa de pesque pague
com comércio de peixes e restaurante para consumo dos mesmos.
2.2 Reservatório Piraquara 2
O reservatório Piraquara II (25º30’ S e 49º00’ W) está localizado em Área de
Preservação Permanente e foi construído em 2008 pela barragem do rio Piraquara, inserida
na bacia hidrográfica do Iguaçu. Este reservatório raso com 75 dias de retenção de água é
utilizado para abastecimento público (profundidade 3,7 m, área 5,64 km2, área de
drenagem 58 km2). As principais atividades econômicas do entorno são a pecuária e a
cultura do milho (Bittencourt & Gobbi 2006).
2.3 Reservatório Piraquara 1
Também inserido na bacia hidrográfica do Iguaçu (25°28'S e 48°59'W ), os entornos
protetivos desse reservatório são de propriedade privada. Utilizado para abastecimento
público para 8% da população de Curitiba e Região Metropolitana.
2.4 Reservatório do Carvalho
O Reservatório do Carvalho está localizado no município de Piraquara, no Parque
Estadual Pico do Marumbi, onde se encontra a principal nascente do Rio Iguaçu. O
Reservatório foi construído em 1908 e funcionou até a década de 1940 e atualmente é
administrado pelo Prefeitura de Piraquara, IAT e SANEPAR. Hoje é um local de
preservação histórica e natural.
3. MATERIAL E MÉTODOS
Como o estudo presente é baseado em amostras locais da comunidade de
zooplâncton, uma etapa importantíssima é a definição do método de amostragem, que
segue basicamente duas etapas: a coleta in-situ seguida da contagem de indivíduos em
microscópio.
Localmente foi utilizado um balde de 5 litros de água e uma rede com uma malha de
160 micrômetros (Figuras 2 e 3), para cada ponto de amostragem foi realizada uma
triplicata onde cada amostra corresponde a abundância de espécies referente a 5 litros de
água. É feita mais de uma amostra por ponto do reservatório para diminuir a flutuabilidade
de resultados identificando a abundância média de espécies. De modo a conservar a
representatividade da amostra é colocado junto a água residual da rede um pouco de formol
de modo a eliminar a vida, impedindo a interação entre os indivíduos coletados.
Realizada esta etapa em campo segue-se laboratorialmente onde são montadas
lâminas contendo a água amostrada, para tais é mapeado manualmente com ajuda de
microscópio o número de indivíduos de zooplâncton para cada espécie identificada em cada
lâmina. Sabendo o volume de água contido na lâmina e o volume total da amostra é
realizada uma simples operação matemática de modo a expandir a lista de espécies
referente a lâmina para toda amostra. A partir desses dados, foram montadas planilhas para
encontrar os índices necessários para as análises, previamente mencionados (Riqueza,
Diversidade, Equitabilidade e Similaridade).
Figura 2: Coleta de amostras nos reservatórios do Carvalho, Piraquara II e Passaúna.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Riqueza e Abundância de Espécies
Gráfico 1: Riqueza - A Montante Passaúna
Gráfico 2: Riqueza - A Jusante Passaúna
Comparando os gráficos 1 e 2, podemos discutir a diferença no número de espécies
pela localidade da amostra a montante, posicionada na margem esquerda em local com
grande insolação e baixa profundidade e visualmente bastante fitoplâncton. Enquanto a
jusante era um ponto logo após o vertedouro o que confere uma grande mistura a região
além disso visualmente era observado menos fitoplâncton.
Gráfico 3: Riqueza - Pesque e Pague
Observando o gráfico 3, verifica-se que o número de indivíduos em todas as
espécies é significativamente maior no pesque e pague do que nas amostras a montante e
a jusante do Passaúna. Esse resultado pode decorrer do fato de que no pesque e pague há
altos níveis de aporte de nutrientes (ração de peixe e despejo de poluentes) e luz solar, uma
vez que a mata ciliar é quase inexistente, dessa forma contribuindo para o desenvolvimento
de mais fitoplânctons e consequentemente zooplânctons, que são seus consumidores
primários.
Também é interessante notar que o fluxo de água no pesque e pague é muito baixo
quando comparado aos outros pontos de coleta, sendo essa uma característica de
ambientes favoráveis para espécies rotíferas, que de fato estão em maior abundância nessa
amostra.
Gráfico 4: Riqueza - Carvalinho
No Gráfico 4, pode-se observar a menor riqueza de espécies do conjunto analisado,
e abundância relativamente baixa também. A espécie mais abundante é a Lecane
curvicornis. Trata-se de uma área localizada dentro de uma mata, com grande conservação
de vegetação.
Gráfico 5: Riqueza - Piraquara 1
Gráfico 6: Riqueza - Piraquara 2
Conforme os gráficos 5 e 6, é possível identificar em ambos um baixo índice de
riqueza de espécies. Tais locais apresentam vasta área de vegetação conservada. A
espécie mais abundante é a Lecane curvicornis.
4.2 Diversidade e Equitabilidade entre os reservatórios
5. Conclusão
Gráfico 7: Diversidade local Gráfico 8: Probabilidade (1/D).
Gráfico 9: Equitabilidade
Por meio de uma análise geral, procurou-se destacar os índices de Diversidade
Local (Simpson), Probabilidade, e Equitabilidade. A diversidade está relacionada com o
número de espécies diferentes presentes num mesmo local. A probabilidade (representada
por 1/D) determina a possibilidade desses indivíduos pertencerem à mesma espécie. Já a
equitabilidade define a homogeneidade da distribuição de abundâncias entreas espécies, e
reflete o grau de dominância dessas espécies na comunidade.
Como pode-se verificar, os dois locais que mais apresentam diversidade de espécies
são: Montante Passaúna e Pesque e Pague. O seu índice recíproco (Probabilidade 1/D),
também apresenta os valores mais altos, demonstrando suas diversidades locais. Devido às
suas altas diversidades, e conforme a verificação dos dados, a Riqueza de espécies neles
também é mais alta. Os valores de Equitabilidade (oposto de dominância) apontam que
ocorre menos dominância no Montante Passaúna, Carvalhinho e Pesque e Pague.
Os locais menos diversos são Carvalinho e Piraquara 2, e suas respectivas riquezas
também são baixas. É interessante notar que eles são os que mais apresentam
conservação da vegetação, e poucos recursos para a alimentação das espécies rotífera, o
que afeta a sua reprodução e existência. Especificamente o Carvalinho encontra-se dentro
da mata, sendo o mais isolado de influências antrópicas e contaminação orgânica; o que
explica sua baixa diversidade em espécies rotífera.
Uma possível interpretação para esses dados está relacionada aos estados de
conservação de vegetação e poluição dos locais analisados. O montante Passaúna
encontra-se em um ambiente urbanizado, mais afetado pelas atividades antrópicas; e em
visita ao local foi possível observar grande quantidade de macrófitas. A grande abundância
de rotíferas e dessas algas pode significar um nível de eutrofização elevado e baixa
qualidade da água.
O Pesque e Pague, além de apresentar grande índice de riqueza e diversidade,
possui a maior abundância dos locais observados. Nele também estava presente a
eutrofização. Nesse caso específico, há o grande aporte de nutrientes, provenientes das
rações utilizadas para alimentar os peixes dos tanques e de seus resíduos excretados. Tais
quantidades são referentes aos milhares de peixes adicionados no Pesque Pague
semanalmente. A partir das informações supracitadas e levando em consideração a grande
quantidade de abundância e riqueza das espécies rotífera na região, estima-se que a
qualidade da água do local é bastante baixa.
4.3 Similaridade
Gráfico x: Similaridade de Jaccard e Sorensen
Para os índices de similaridade, procurou-se analisar dois cenários diferentes de
uma mesma bacia hidrográfica, a fim de verificar como contrastam os seus dados.
Nesse cenário, analisou-se como local A = Piraquara 1; e local B = Piraquara 2. O
índice de Sorensen confere mais peso para os dados de presença em comparação com a
ausência, evidenciando as semelhanças enquanto o índice de Jaccard possui a tendência
de evidenciar as diferenças. Isso pode ser observado pois existe uma variação de cerca de
12% entre Jaccard e Sorensen calculados.
Verificando os números coletados, encontram-se os índices de similaridade de 70%
(Jaccard) e 82% (Sorensen). O índice de Jaccard indica alta ocorrência de espécies de
zooplâncton entre as áreas analisadas, denotando certa homogeneidade e grande
semelhança entre esses ambientes, mesmo acentuando suas diferenças.
Com a formação do reservatório após o barramento, ocorrem alterações na estrutura
das comunidades, devido ao isolamento por meio de barreiras físicas. Essas alterações
dividem as populações, e suas novas condições de vida podem ser favoráveis ou não para
certas espécies, causando uma proliferação. No caso da Riqueza do Piraquara, apenas as
espécies Lecane cornuta, Lecane ludwigii e Lecane quadridentata; foram amostradas
individualmente em Piraquara 1 ou 2; as demais 7 espécies existem em ambas as regiões.
Piraquara 1 Piraquara 2
Brachionus angularis Brachionus angularis
Brachionus falcatus Brachionus falcatus
brachionus quadridentatus brachionus quadridentatus
Dicranophorus forcipatus Dicranophorus forcipatus
Lecane cornuta Lecane curvicornis
Lecane curvicornis Lecane leontina
Lecane leontina Lecane lunaris
Lecane ludwigii Lecane quadridentata
Lecane lunaris
Tabela 1: Espécies amostradas
Além disso, com relação à qualidade da água, devido ao nível de conservação de
vegetação e baixa poluição no reservatório Piraquara, há uma qualidade maior observada,
visto que são observadas poucas espécies de rotífera. Entre Piraquara 1 e 2, observa-se
apenas que Piraquara 1 apresenta uma espécie a mais em comparação a Piraquara 2.
CONCLUSÃO
Os locais mais diversos são: Montante Passaúna e Pesque e Pague. Além disso,
ocorre menos dominância no Montante Passaúna, Carvalhinho e Pesque e Pague.Os locais
menos diversos são Carvalinho e Piraquara 2, e suas respectivas riquezas também são
baixas.
Os locais menos diversos são os que mais apresentam conservação da vegetação e
maior qualidade da água, enquanto os locais mais diversos são menos protegidos e
conservados e apresentam menor qualidade da água. Os ambientes com maior influência
antrópica direta apresentam maior abundância de espécies de rotífera. As evidências
encontradas para essa baixa qualidade compreendem a eutrofização desses locais, além
do grande aporte de nutrientes como observado no Pesque e Pague.
REFERÊNCIAS
CARNEIRO, C., KELDERMAN, P., and IRVINE, K. (2016). Assessment of phosphorus
sediment–water exchange through water and mass budget in Passaúna Reservoir
(Paran´a State, Brazil). Environmental Earth Sciences, 75:564–577.
TÉCNICO, Responsável; BARRETO, Almir Petersen. PIRAQUARA I, BACIA DO ALTO
IGUAÇU, PR. 2011.
MOREIRA, Ana Carolina Pires. I-290-FERRAMENTAS POLÍTICAS PARA AUXÍLIO NO
GERENCIAMENTO DE MANANCIAIS DE ABASTECIMENTO PÚBLICO–ESTUDO DE
CASO: RESERVATÓRIOS PIRAQUARA IE II, REGIÃO METROPOLITANA DE CURITIBA.
MEIRINHO, P. A. Ecologia do zooplâncton. Disponível na World Wide Web em:
http://ecologia. ib. usp. br/portal/index. php, 2014.
LOPES, R. et al. Composição, abundância e distribuição espacial do zooplâncton no
complexo estuarino de Paranaguá durante o inverno de 1993 e o verão de 1994. Rev. bras.
oceanogr. Pontal do Paraná, v. 46(2), 1998. Disponível em:
<file:///D:/Downloads/6836-Texto_do_artigo-9277-1-10-20120502.pdf>. Acesso em 13 set.
2022.