INTRODUÇÃO

Muito do que se observa das alterações que ocorrem em ambientes aquáticos são resultados, em grande parte, da expansão das fronteiras agrárias e, por conseguinte, das ações antrópicas, as quais atualmente têm causado enorme preocupação no que se refere à disponibilidade e qualidade dos corpos d'água¹. Desta maneira, rios e riachos apresentam-se como ecossistemas intensamente impactados pelo avanço do crescimento demográfico das populações, lançamento de elevadas quantidades de efluentes de origem industrial e doméstico, construção de barragens, destruição de habitats e introdução de espécies exóticas^2,3. Tais eventos de origem antrópica têm ocasionado desequilíbrio nestes ecossistemas continentais de água doce, alterando as atividades tróficas e influenciando na diversidade de organismos que habitam os mesmos⁴. O impacto causado aos ambientes aquáticos continentais é resultante do aumento do fluxo de nutrientes e poluentes oriundos da agricultura, indústria e fontes domésticas⁵, sendo este o primeiro problema identificado como causa importante na determinação do declínio da qualidade e diversidade biológica dos rios. Por conta disso, nas últimas décadas, muitos esforços têm sido empregados no sentido de detectar, quantificar e mitigar estes efeitos.

A característica natural de um ambiente lótico pode ser mensurada levando-se em conta o aparecimento de agentes orgânicos e inorgânicos em diferentes quantidades, composição e também pela diversidade da comunidade aquática presentes no ecossistema, na qual as particularidades deste ambiente estão sujeitas a variações estruturais e sazonais que são provenientes de fatores particularmente internos e externos do próprio curso d'água⁶.

O monitoramento dos recursos aquáticos tem, como eixo principal de execução, a possibilidade de se fazer uma avaliação da presença ou ausência de alguns organismos em uma área do sistema lótico, sendo verificadas, nesse contexto, a quantidade e a diversidade de espécimes sensíveis ou não às perturbações frequentemente acometidas por esses ambientes⁷, ou seja, verificar o equilíbrio entre as comunidades de indivíduos no ecossistema. Os indivíduos de vida aquática, em especial os animais invertebrados, destacam-se como sendo os organismos que refletem as reais alterações ocasionadas aos sistemas aquáticos⁸, registrando não somente características especificamente relacionadas às condições da água, como também, a dinâmica de agentes que se estabelecem entre os fatores bióticos e abióticos (biótopo) do próprio ecossistema⁹.

Os macroinvertebrados bentônicos são animais que apresentam no mínimo 0,25 mm, habitam o sedimento de corpos d'água e têm a capacidade de colonizar diversos tipos de substrato, tais como: restos de troncos, folhas, pedras e macrófitas aquáticas, durante todo ou parte do ciclo de vida^10,11. A composição do substrato e a disponibilidade de alimento afetam a distribuição desses organismos e de suas comunidades no ambiente aquático¹², assim como as características físico-químicas da água¹³. A utilização de macroinvertebrados bentônicos possibilita a avaliação desses ecossistemas continentais e apresenta-se como um método eficaz para estudos de impactos ambientais, uma vez que a integridade dessa comunidade de animais está intimamente relacionada a possíveis alterações no habitat quanto à presença de substâncias poluidoras^14,15. Portanto, esses animais podem ser empregados como bioindicadores de qualidade de água, permitindo uma avaliação associada aos efeitos ecológicos acarretados por diversas fontes de poluição hídrica¹⁶. A viabilidade do uso desses invertebrados em estudos de qualidade ambiental resulta das características dos mesmos, tais como abundância em diversos ecossistemas aquáticos (lênticos e lóticos), pouca ou nenhuma locomoção e presença em amostragens, tanto antes quanto depois de eventos de impactos ambientais^17,18,19,20.

As modificações ocasionadas na composição natural das populações de macroinvertebrados bentônicos, em relação à dinâmica espacial, vêm sendo empregadas como eficientes instrumentos biológicos em estudos de monitoramento de agentes desencadeadores de poluição hídrica²¹. Esses estudos adquiriram total relevância ao descreverem os impactos causados nas cadeias tróficas de ambientes aquáticos²². Um estudo analisou a diversidade de macroinvertebrados no período de um ano em pontos do rio Tâmisa, Reino Unido, por meio das estimativas de Biological Monitoring Working Party (BMWP), Average Score per Taxon (ASPT) e índice de diversidade Shannon-Wiener, com o intuito de avaliar os impactos causados a estes organismos pelos fatores de qualidade de água e as modificações físicas do habitat²³. Os resultados mostraram que pontos menos modificados abrigaram maiores diversidades de organismos e que a qualidade da água apresentou-se como o fator limitante primário desta diversidade. No Brasil, avaliações utilizando o índice BMWP foram observadas em trabalhos realizados na bacia do rio Doce, Estado de Minas Gerais²⁴; um fragmento de mata atlântica, também no mesmo Estado²⁵ e rio dos Sinos, no Estado do Rio Grande do Sul²⁶, indicando um número ainda escasso e geograficamente restrito de estudos de biomonitoramento de qualidade de água no País.

Muitos trabalhos foram realizados em regiões de clima temperado e tropical utilizando macroinvertebrados bentônicos como indicadores de qualidade em ambientes aquáticos continentais^27,28,29,30, porém poucos registros são observados para a Região Amazônica, o que gera certa preocupação, visto que muitas das cidades inseridas neste contexto estão intimamente associadas a estes corpos d'água (transporte, lazer e fonte de alimento). Estudos sobre dez anos de descarga de rejeitos de bauxita no lago Batata, localizado no Município de Oriximiná, Estado do Pará, identificaram uma diminuição da densidade de macroinvertebrados bentônicos em pontos do lago, quando comparada aos valores observados para o lago Mussurá, localizado no mesmo Município, não antropizado, levantando questões relacionadas à granulometria do substrato e correlacionando-a com uma maior ou menor diversidade de táxons²⁹. Um estudo realizado durante três anos sobre condições físico-químicas e biológicas em cinco pontos do Igarapé do Mindu, Cidade de Manaus, Estado do Amazonas, identificou uma evidente diminuição da diversidade de macroinvertebrados em áreas de pressão antrópica, caracterizadas por desmatamento de área ciliar, ocupações desordenadas e, consequentemente, elevado fluxo de esgoto doméstico³¹. O mesmo estudo relata ainda que em pontos de menor urbanização, mesmo com a diminuição da área de mata ciliar, foi possível identificar níveis mais elevados de diversidade de invertebrados. Avaliações das condições de 12 pontos do rio Maroaga localizado em Presidente Figueiredo, Estado do Amazonas, revelaram que o mesmo enquadrava-se na classe I dos índices de BMWP, sendo considerado então como "limpo ou não significativamente alterado"³².

O objetivo deste trabalho foi avaliar as condições de um trecho do rio Ouricuri localizado no Município de Capanema, nordeste paraense, por meio da utilização dos índices BMWP e ASPT.

MATERIAIS E MÉTODOS

s amostragens foram realizadas em um trecho do rio Ouricuri, onde seu canal atravessa o perímetro urbano do Município de Capanema, o qual está localizado a uma distância aproximada de 165 km da capital do Estado do Pará, Belém (Figura 1). Foram escolhidos cinco pontos de amostragens ao longo do corpo d'água, sendo o ponto P1 (01º11'30.2"S e 47º09'36.1"W) localizado à montante da Cidade de Capanema, os pontos P2 (01º11'16.7"S e 47º10'16.0"W), P3 (01º11'22.1"S e 47º10'47.4"W) e P4 (01º11'23.8"S e 47º11'18.4"W) localizados dentro da malha urbana da Cidade e o ponto P5 (01º11'22.8"S e 47º11'32.7"W) localizado à jusante da mesma (Figura 2).

Datum: WGS 84. Sistema de Coordenadas Geográficas Lat/Long. Imagens: Landsat/DigitalGlobe/Software Google Earth. Pontos coletados: pesquisa de campo/Capanema-PA. Data de elaboração cartográfica: fevereiro/2014.

Figura 1 - Localização dos pontos de coleta das amostras de substrato ao longo do rio Ouricuri, Município de Capanema, Estado do Pará, Brasil 

P: Pontos de coleta.

Figura 2 - Pontos de coleta das amostras de substrato ao longo do rio Ouricuri, Município de Capanema, Estado do Pará, Brasil 

Para a coleta de dados, foram realizadas duas amostragens nos cinco pontos predefinidos no período de estiagem (outubro/2013). As amostras de substrato foram armazenadas em reservatórios de 2 L, identificadas com seus respectivos pontos de coleta e transportadas até o laboratório, onde foram lavadas em água corrente e processadas em peneira de 300 μm de malha. A macrofauna bentônica foi conservada em álcool 70% para posterior análise em microscópio estereoscópico, no qual foi feita a triagem para a separação dos macrozoobentos do sedimento. Os animais bentônicos foram quantificados e identificados até o nível de família, segundo o Manual de Identificação de Macroinvertebrados Aquáticos do Estado do Rio de Janeiro³³. As amostras foram obtidas pela utilização de um testemunho em formato de tubo, confeccionado em policloreto de polivinila e medindo 7,5 cm de diâmetro por 80 cm de comprimento (core sampler), permitindo assim a obtenção de amostras de um perfil íntegro e profundo do sedimento.

Parâmetros físico-químicos, como temperatura (º C), oxigênio dissolvido (mg/L), turbidez (NTU), fósforo total (P) e matéria orgânica (g/Kg), foram avaliados em todos os pontos amostrados. As três primeiras variáveis foram avaliadas a partir de 1 L de amostra de água coletada, enquanto que os dados referentes ao fósforo total e à matéria orgânica foram obtidos a partir da análise de 500 g de sedimento, posteriormente enviados ao laboratório de análise de solo da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), Amazônia Oriental.

Para a análise dos dados oriundos da macrofauna bentônica presente nas águas do rio Ouricuri, foram selecionados os índices bióticos BMWP, ASPT e o índice de diversidade de Shannon-Wiener. O índice BMWP pontua de 1 a 10 o grau de resiliência dos animais bentônicos por família, conferindo valores elevados para aqueles com maior sensibilidade à poluição orgânica e valores menores para os organismos de maior tolerância a este mesmo tipo de poluição, baseando-se unicamente na presença ou ausência dos macroinvertebrados e possibilitando, assim, sua utilização como ferramenta para diagnosticar a contaminação dos corpos d'água por material orgânico³⁴. A pontuação para um determinado ponto amostral é obtida pela soma dos valores individuais de todas as famílias presentes. Os valores de pontuação totais para um determinado ponto de coleta correspondem a uma categoria de qualidade de água, variando de bom a muito crítica (Tabela 1).

O índice ASPT é obtido a partir do valor de BMWP dividido pelo número total de famílias identificadas no ponto amostral analisado. Valores elevados deste índice são indicativos de locais de boa qualidade, constituídos por um número relativamente grande de táxons³⁵ (Tabela 2).

Os valores de diversidade foram obtidos pelo índice de Shannon-Wiener (H')[H'=-∑(pi)(log₂pi)] por meio do programa BioEstat v5.0³⁶, o qual fornece informações sobre as condições de estabilidade da comunidade bentônica. O índice de Shannon-Wiener avalia a abundância de espécies em uma amostragem, levando em consideração tanto a uniformidade quanto a riqueza dos táxons identificados na amostra. Quando a poluição aumenta, toda a comunidade bentônica fica exposta a intenso estresse que, consequentemente, irá ocasionar uma instabilidade neste ambiente. Os organismos mais sensíveis desaparecem, enquanto os mais tolerantes, por falta de competição alimentar e espaço, perpetuam-se rapidamente pelo sistema aquático, fato que ocasiona déficit no índice de diversidade.

RESULTADOS

Os valores de temperatura observados nos pontos amostrados não variaram significativamente, apresentando um intervalo de aproximadamente 1º C. No entanto, valores como oxigênio dissolvido, turbidez, fósforo total e matéria orgânica apresentaram variações evidentes ao longo dos cinco pontos de coleta, com oxigênio dissolvido diminuindo e os outros parâmetros sofrendo aumento à medida que o corpo d'água se aproxima da área urbana do Município (Figura 3).

Pontos de coleta

Figura 3 - Variação dos parâmetros físico-químicos nos cinco pontos de coleta do rio Ouricuri, Município de Capanema, Estado do Pará, Brasil 

Foram coletados e identificados 1.039 indivíduos constituintes da macrofauna bentônica dos cinco pontos analisados do rio Ouricuri, pertencentes a 14 famílias (Tabela 3). Após a identificação dos organismos, os valores de BMWP foram determinados para cada táxon. Das 14 famílias de invertebrados identificados nos diferentes pontos do rio Ouricuri, 13 (92,8% do total) foram encontradas nos pontos P1 e P2, seguido por apenas cinco famílias (35,7% do total) encontradas nos pontos P3, P4 e P5. Estes valores indicam uma clara diminuição da diversidade de taxa à medida que o corpo d'água se aproxima das partes mais urbanizadas do centro da cidade. O mesmo pode ser observado para os valores de BMWP para os pontos amostrados (P1: 36, P2: 32, P3: 16, P4: 19 e P5: 13), onde se nota também uma diminuição evidente dos valores do índice ao longo do curso do rio.

É possível identificar uma maior quantidade de espécies tolerantes para os pontos P2, P3 e P4, sendo evidenciada a presença de organismos sensíveis à poluição e aos indicadores de níveis menores de poluição, apenas para o P1 (Tabela 3). Os resultados de BMWP classificam o corpo d'água no P1 como sendo de qualidade duvidosa; os pontos P2, P3 e P4, de qualidade crítica; e o P5, de qualidade muito crítica (Tabela 4). Os índices obtidos a partir do cálculo do ASPT variaram de 3,1 a 4,3 para os cinco pontos de coleta, caracterizando os mesmos como ambientes impactados e oscilando entre corpos de poluição moderada (P1 e P5) e severa (P2, P3 e P4) (Tabela 5). De forma semelhante ao observado para o índice BMWP, pode-se identificar o P1 como sendo o de qualidade ambiental menos antropizada.

Os resultados do índice de Shannon-Wiener, levando em consideração a diversidade de animais, variaram de 0,27 a 0,49 para os pontos avaliados do rio Ouricuri, estando os pontos P1, P2 e P3 com os maiores valores de diversidade (Tabela 5). O índice de Shannon-Wiener baseia-se na avaliação da abundância proporcional das espécies identificadas na amostra, observando também aspectos como uniformidade (equitabilidade) e riqueza de espécies. A homogeneidade (E; equitabilidade de Pielou) apresenta-se como a razão entre a diversidade obtida e a diversidade máxima variando de 0 a 1, onde 1 representa uma condição de equiparidade entre a abundância das espécies identificadas para uma determinada amostragem. O P3 mostrou-se como sendo o de maior valor de equitabilidade entre os analisados.

DISCUSSÃO

Apesar de estar distante da área urbana, o P1 apresentou valores de riqueza taxonômica semelhantes aos encontrados para P3 e P4, tidos como fortemente impactados e dentro da área urbana do Município. É possível que isso esteja associado a uma combinação de fatores externos e internos ao ambiente aquático, relacionados à diminuição da mata ciliar, seguida de erosão das margens e a pouca quantidade de matéria orgânica presente no substrato, o que acabaria por restringir o número de táxons. Um estudo realizado no lago Batata, Município de Oriximiná, identificou uma diminuição da diversidade de macroinvertebrados em um corpo d'água que apresentava elevada quantidade de sedimentos de constituição argilosa, oriundo do processo de extração de bauxita e que, por conseguinte, mudara o sedimento local, antes arenoso³⁷. O aumento da turbidez à jusante do P2 pode estar relacionado com a diminuição dos valores de diversidade de táxons identificados nos pontos P3, P4 e P5.

Outro estudo avaliando a qualidade de água e do sedimento de fundo de um lago no Município de Castelo, Estado do Espírito Santo, define que valores de fósforo acima de 40 mg/dm³ em substratos seriam considerados altos e poderiam estar relacionados a processos de eutrofização em corpos d'água³⁸. Diante disso, a presença de uma quantidade considerável de macrófitas observada no P5 pode estar relacionada à elevada taxa de fósforo presente no substrato, o que direta ou indiretamente estaria auxiliando no processo de proliferação destes vegetais. O fósforo apresenta-se como o agente principal do processo de eutrofização em ambientes aquáticos continentais e, em casos de ambientes aquáticos impactados, é comum se observar a redução ou mesmo o desaparecimento de algumas espécies especialistas e sua substituição por grupos generalistas mais tolerantes³⁹.

É provável que o valor mais alto de diversidade de táxon presente no P2 esteja relacionado a condições menos antropizadas, o que se confirma pela identificação de níveis mais elevados de matéria orgânica e fósforo a partir do P3. Tais valores aumentados promovem um incremento da atividade metabólica por parte de organismos decompositores, com consequente diminuição dos níveis de oxigênio dissolvidos no ambiente e a redução dos táxons menos tolerantes. Isto pode ser identificado por meio da presença do grupo Oligochaeta, um bioindicador de ambiente antropizado, e observado em maior quantidade no P3.

O resultado dos índices biológicos para os pontos avaliados mostraram que as águas do rio Ouricuri são classificadas em duvidosas, críticas e muito críticas, poluídas de forma moderada à severa. Tais índices biológicos mostram-se bem abaixo dos observados em estudos realizados em corpos d'água continentais brasileiros^24,30, onde foram comparadas uma área de reserva e outra urbanizada no Estado de Minas Gerais e identificada uma diversidade de invertebrados bentônicos com valores de BMWP que variavam de 103 a 186. A mudança na composição da fauna de macroinvertebrados aquáticos no rio Ouricuri demonstrou ser resultado direto de fatores como: modificações hidrológicas, alterações de composição de substrato, aporte de material orgânico e sedimentos e, especificamente com relação a estes dois últimos, é possível observar um claro aumento a partir do P2, com simultânea diminuição da concentração de oxigênio.

Os valores constatados para o índice de Shannon-Wiener referentes aos cinco pontos analisados foram iguais ou menores aos observados nos resultados de um estudo realizado em um córrego integrante da microbacia do rio Cambará no Município de Cruz Alta, Estado do Rio Grande do Sul⁴⁰. Baseado em valores do índice biológico BMWP, tal corpo d'água apresenta-se caracterizado como sendo de qualidade duvidosa (H' = 0,46). Diante disso, sugere-se que todos os cinco pontos analisados enquadram-se como de baixa diversidade, sendo o P4 e o P5 os mais preocupantes em virtude dos menores índices apresentados.

Mediante a identificação dos táxons do presente estudo, foi observada a presença de famílias indicadoras de baixa qualidade d'água, como Chironomidae, Oligochaeta, Planorbidae e Planariidae, em pontos considerados como alterados e de impacto. Essas famílias de organismos bentônicos são apontadas como sendo de alta resistência às alterações antropogênicas, como lançamento de esgoto doméstico ou industrial e ausência de mata ciliar⁴¹. O grupo de dípteras pertencente à família Chironomidae foi o táxon mais frequente de toda a comunidade analisada e potencialmente responsável por grande parte da mudança quantitativa na comunidade da macrofauna, o que corrobora os resultados encontrados em outros estudos de impactos ocasionados por despejo de material orgânico associado à expansão urbana^42,43,44,45. A família Chironomidae é adotada pela literatura como sendo os organismos mais presentes em ambientes aquáticos submetidos a perturbações antrópicas, com maior frequência em áreas que sofrem alterações diretamente relacionadas à qualidade da água pela presença de poluentes orgânicos oriundos de despejos domésticos^46,47.

CONCLUSÃO

De acordo com os resultados observados no presente estudo, conclui-se que os cinco pontos analisados de um trecho do rio Ouricuri apresentaram indícios de impacto ambiental causados por ações antrópicas. A presença de moradias em vários locais adjacentes ao rio atua como principal causadora dos problemas de contaminação deste corpo d'água.