Transcript Limnologia-I

Limnologia - I
Profa. Vania E. Schneider
Limnologia
Limné - gr. Lago
 Estudo das águas continentais e os
efeitos das modificações antropogênicas
nos ambientes aquáticos alterando o
funcionamento dos mesmos.
Profa. Vania E. Schneider
Fase Moderna (Década de 1950):
 Principais características
- Predomínio quase exclusivo de pesquisas com caráter
experimental - final da segunda Guerra Mundial - avanço
tecnológico em todo o mundo
- Universalização
 Aperfeiçoamento da técnica de avaliação da produção
fitoplantônica
 Pesquisa: - quantificação dos processos envolvidos na
interação entre as comunidades e destas com o meio
 Importantes avanços nos conhecimentos sobre
a função dos ecossistemas aquáticos continentais
- produtividade dos diferentes níveis tróficos
- mecanismos biológicos que envolvem a
ciclagem de nutrientes
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Limnologia na Sociedade Moderna
 Ciência que está diretamente envolvida com a utilização
racional e com a conservação dos recursos hídricos
 Papel central no mundo contemporâneo
 Pesquisa - Ecossistemas aquáticos continentais
- Conhecimento da estrutura e funcionamento
- viabilizam sua utilizaçõa racional
- tornam viável a qualidade de água e a recuperação de
ecossistemas aquáticos degradados
- viabilizam o manejo e a maximização
da sua produtividade
Profa. Vania E. Schneider
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Etapas da pesquisa sobre o metabolismo
dos Ecossistemas
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Etapa de Análise

conhecimento da estrutura do
ecossistema:
 baseia-se em investigações sistemáticas das variáveis
ambientais, tais como: pH, condutividade elétrica,
concentração de nutrientes, penetração de radiação
solar, precipitação, ventos, análise qualitativa e
quantitativa das comunidades animais e vegetais;
 Término – permite descrever o ecossistema no que diz
respeito às suas características principais (grau de
fertilidade, diversidade de espécies, diversidade de
cadeias alimentares...).
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Etapa de Síntese

Pesquisa - as trocas de energia e matéria
entre os diferentes compartimentos (região
limnética, litorânea e bentônica), assim
como ente seus componentes;
 Elaboração de modelos - permitem avaliar
o estoque de biomassa:
das espécies e, consequentemente, sua
exploração racional
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Fase Holística
 interações entre o ecossistema aquático e o terrestre
adjacente.
 resultados obtidos sobre o metabolismo dos
ecossistemas aquáticos continentais;
 ferramenta mais importante para:
 Desenvolvimento de várias técnicas de seu manejo –
aqüicultura de água doce.
 Minimização dos efeitos ecológicos negativos da
criação
de
la g o s
artificiais
(transformando
ecossistemas aquáticos lóticos (rios) em lênticos (lagos
artificiais = reservatórios = represas).
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Outras Aplicações:
 Minimização dos efeitos ecológicos negativos na criação
de lagos artificiais (ambientes lóticos para lênticos reservatórios - represas)
* Geralmente são privilegiados os fatores hidráulicos e
topográficos
* Ecológicos - raramente considerados - espacialmente na fase
de inventário
 consequências ecológicas negativas tanto
para o ecossistema aquático como
para o terrestre - podem comprometer
até mesmo a geração de energia
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Áreas de atuação Profissional
- Fase de inventário - caracterização da bacia hidrográfica e
identificação de possíveis variáveis ecológicas
- Fase de viabilização - obtenção de dados da bacia e do rio previsões de impactos ambientais
- Fase de projetos básicos - redução a níveis ecológicos toleráveis
dos efeitos negativos durante a construção
- Fase de construção - estratégias de delineamento do
monitoramento limnológico - controle das águas que passam pelas
turbinas - baixo oxigênio - minimização de efeitos ã jusante da
barragem
- Fase de operação da Usina - monitoramento do lago
- variáveis biológicas, físicas e químicas - previsão
sobre proliferação de algas e macrófitas aquáticas,
mortandade de peixes e queda da qualidade
da água
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Limnologia X Utilização Racional
dos Recursos Hídricos
 planos e critérios para utilização racional dos
ecossistemas e suas espécies
 conservação dos ambientes - manter suas condições
naturais - múltiplos usos garantidos:
- água para abastecimento (doméstico/industrial)
- pesquisas
- geração de energia elétrica
- produção de alimentos
- lazer
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Limnologia X Controle de Qualidade da Água
 Enfoque especial - principal campo de atuação de muitas
instituições
 Melhoria da água utilizada pela população - identificação
das fontes poluidoras - estabilidade do ecossistema
 estabelecimentos de critérios biológicos (indicadores),
físicos e químicos para controle da qualidade
 Aspecto sanitário - doenças veiculadas pela água
- pesquisas dos meios biótico e abiótico - suas
comunidades - controle da população de
organismos que possam transmitir
doenças direta ou indiretamente
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Limnologia X Recuperação de Ecossistemas
 mais destacada em regiões onde estes ecossistemas tem seu
valor como área de recreação e/ou fonte de água para
abastecimento, seriamente comprometido
- fenômenos de eutrofização artificial
- poluição e uso indevido de suas margens e/ou da bacia
de drenagem
 Pesquisas - metabolismo de um ecossistema aquático ferramenta mais importante para a recuperação
 Recuperação do ambiente, fauna e flora original - uma das
tarefas mais importantes da limnologia moderna
 reconstituição de ecossistemas tido como
irrecuperáveis
 retorno do ecossistema aquático o mais próximo
possível do estado original - nova estabilidade ecológica
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Águas continentais:
características do Meio,
compartimentos e
comunidades
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Características do meio
aquático
Alta capacidade para solubilização
de compostos orgânicos e inorgânicos,
possibilitando que os organismos,
especialmente os autotróficos, possam
absorver nutrientes.

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
Gradientes verticais e em certos
casos,
gradientes
horizontais
–
distribuição desigual da luz, nutrientes,
temperatura e gases (oxigênio dissolvido
e gás carbônico. A distribuição desigual
destas variáveis tem consequência direta
na distribuição dos organismso.
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 Teor
Baixo de sais dissolvidos,
típico de ambientes de água doce.
Alta densidade e viscosidade da
água

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Limnociclo
 Menor dos biociclos
 Menor salinidade e profundidade em
relação ao mar
 Maior variação dos fatores ecológicos
* O balanço hídrico é fator chave para a
existência das águas superficiais
* O clima de forma geral define as
condições hidrológicas e Ecológicas
destes ecosistemas
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Divisão dos ecossistemas de água
doce
Limnociclo
 Ecossistemas Lênticos - Águas Lênticas
 lagos, lagoas, açudes, barragens
 Ecossistemas Lóticos - Águas Lóticas
 rios, riachos e córregos
 Ecossistemas alagados – brejos/pântanos
 Águas Subterrâneas
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Águas Lênticas
(Províncias Lênticas)
Os principais
compartimentos e suas
comunidades
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Águas Lênticas
 Sistema recentes - formadas pelo acúmulo de água das
depressóes com variações em profundidade e extensão
* Acidentes temporários da paisagem*
 Produção primária inversamente relacionada com a
profundidade
 Geralmente menos eficientes na oxidação de efluentes
do que as águas correntes
 Compartimentos: Região litorânea
Região Limnética
Região Profunda
Interface água-ar
Lago - Corpo dágua estável e profundo cuja morfologia permite
diferenciar estes compartimentos (zonação vertical)
 Possue um regime de estratificação térmica definida onde é
possível diferenciar os organismos que vivem nas regiôes litorais e
profundas
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LAGOS
- Corpos d’água interiores sem comunicação com o
mar.
- Baixo teor de íons dissolvidos.
- Os lagos não são elementos permanentes das
paisagens da terra, pois eles são fenômenos de
curta durabilidade na escala geológica, portanto
surgem e desaparecem no decorrer do tempo.
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Lagos
 Oxigênio - Fator Limitante
- Função da temperatura
- Agitação das águas
- Natureza e abundância dos organismos que contém
 Segundo estas combinações temos:
 Lagos Oligotróficos (pobres em alimentos profundos - baixas temperaturas na profundidade teor de oxigênio elevado)
 Lagos Distróficos (produção baixa ou nula)
 Lagos Eutróficos - (pouco profundos - águas mais
quentes - alta taxa de decomposição bacteriana alta produtividade
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-
A grande maioria dos lagos são de pequena
profundidade. Somente 20 lagos têm profundidade
superior a 400 m, destacando-se o lago Baical
(URSS), com 1620 m, como o mais profundo no
mundo.
- Baseando-se na área, a grande maioria dos lagos são
corpos d’água pequenos. Somente alguns apresentam
grandes extensões e por isso são denominados de
mar : mar Cáspio, mar Morto e mar do Aral.
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Sistemas Lacustres Brasileiros
- Lagos amazônicos, onde devem ser distinguidos os
lagos de várzea e os de terra firme.
- Lagos do Pantanal Matogrossense.
- Lagos e lagunas costeiras que se estendem desde o
Nordeste até o RS, com grandes ecossistemas como as
lagoas de Araruama, Saquarema e Maricá (RJ), Patos,
Mirim e Mangueira no RS.
- Lagos formados ao longo dos rios de médio e grande
porte.
- Lagos artificiais (represas e açudes).
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Diferenças entre lago e lagoa
Como ponto de partida para esta diferenciação,
pode-se tomar a profundidade da bacia lacustre e a
profundidade que alcança a região iluminada na
coluna d’água.
Lagoas : corpos d’água rasos, de água doce, salobra
ou salgada, em que a radiação solar pode alcançar o
sedimento, possibilitando o crescimento de macrófitas
aquáticas.
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Classificação Quanto à Gênese
Endógena
 Por movimentos diferenciais da crosta
 Por origem vulcânica de cratera tio “maar, de caldeira
e de barreira
Exógena
 Glaciais
 de dissolução
 por atividade de rios (meandros de inundação, de barragem
 de barragem eólica
 associado à linha costeira
 por impacto de meteoritos
 de origem biológica (castores)
 de ação antrópica (represamentos)
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Água Lênticas - Principais compartimentos e comunidades
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Região litorânea
Região que está em contato com o ecossistema
terrestre adjacente, sendo, portanto, influenciado
diretamente por ele. Pode-se considerar como sendo
uma região de transição (ecótono) entre o ecossistema
terrestre e o lacustre. Esta região apresenta todos os
níveis tróficos de um ecossistema : produtores
primários, consumidores e decompositores.
A mesma pode ser considerada
como um compartimento « autônomo »
dentro do ecossistema aquático.
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Comunidades características
- Invertebrados aquáticos: oligoquetas,
moluscos, crustáceos e insetos.
-
Macroalgas, briófitos, pteridófitos e
plantas
superiores
(macrófitas
aquáticas).
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Em muitos ecossistemas lacustres
a
região
litorânea
é
pouco
desenvolvida ou mesmo ausente,
como é o caso da maioria dos lagos de
origem vulcânica e represas.
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Região Limnética ou
Pelágica
Ao contrário da região litorânea,
esta região é encontrada em quase
todos os ecossistemas aquáticos.
Suas comunidades características
são o plâncton e o nécton.
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Região Profunda
Caracterizada pela ausência de
organismos fotoautróficos, causada pela não
penetração de luz e por ser uma região
dependente da produção de matéria orgânica na
região litorânea e limnética.
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Comunidade característica bentônica
Formada principalmente por invertebrados
aquáticos como : oligoquetas (tubificídeos), crustáceos
(ostrácodes), moluscos (gastrópodps e bivalvos), larvas
de insetos. A diversidade e densidade populacional
dos organismso bentônicos depende, da
quantidade de alimento disponível e de
concentração de oxigênio da água.
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Interface Água-Ar
Região do lago habitada por duas
comunidades : a do nêuston e a do plêuston. A
existência destas comunidades se deve à tensão
superficial da água.
Nêuston - bactérias, fungos e algas
Plêuston - plantas superiores e animais
como por exemplo aguapé, alface
d’água e inúmeros pequenos animais.
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Ecossistemas de Água Doce
Importância
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- Alimentação : psicultura (peixes), pecuária
(H2O), agricultura (irrigação)
- Turismo : para passeios e estudos
- Navegação : até 1974, 70 % do transporte
na Amazônia era fluvial
 Fonte mais conveniente e mais barata
para as necessidades domésticas e
industriais
 Sistemas mais convenientes e mais de
descarte de efluentesbaratos
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- Proteção ambiental :
- Área da saúde – fonte de
desenvolvimento de microrganismos
patogênicos
- Manutenção :
- para abastecimento da população 2 %
de água doce na superfície terrestre e
0,002 % está disponível para
consumo humano.
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