Peixes como bio-indicadores

Bioindicadores são organismos ou comunidades, cujas funções vitais se correlacionam tão estreitamente com determinados fatores ambientais, que podem ser empregados como indicadores na avaliação de uma dada área.

Biomonitoramento é a observação contínua de uma área com a ajuda de bioindicadores, os quais neste caso, devem ser chamados de biomonitores. Normalmente, toda observação contínua possibilita uma avaliação semi-quantitativa dos resultados. Usando uma comparação do dia-a-dia: a diferença entre bioindicação e biomonitoramento é a mesma que existe entre uma fotografia e um filme".

Por que utilizar peixes?

• História natural mais conhecida;

• Relativa facilidade de identificação;

• Informações obtidas a partir de moradores locais;

• Resultados mais fáceis de serem traduzidos para a sociedade;

Tipos de bio-indicadores mais comuns

•Espécies sentinelas – introduzidas para indicar

•Espécies detectoras – ocorrem naturalmente e

respondem ao stress de forma mensurável

•Espécies exploradoras – reagem positivamente ao

distúrbio ou agente estressor

•Espécies acumuladoras – acumulam agentes estressores

permitindo avaliar a bio-acumulação

•Espécies bio-ensaio – usados na experimentação

Atributos bio-indicadores mensuráveis nos peixes em cada nível de

abordagem

Bioquímico Fisiológico HistológicoIndivíduo População ComunidadeEcossistema

Integridade de DNA

Atividade enzimática

Necrose de tecidos Crescimento Abundância Diversidade

de espécies Taxa de decomposição

Metabólitos biliares

Nível de cortisona

Agregados de macrófagos

Acúmulo de gordura

Distribuição etária Dominância Produtividade

Enzimas antioxidantes Triglicerídeos

Lesões feitas por parasitas

Lesões Razão sexual Estabilidade Quantidade

de nutrientes

Hormônios Tumores Anomalias Movimento Estrutura trófica

Exportação de matéria

Por que usar peixes como bio-indicadores

1) Eles fornecem sinais rápidos sobre problemas ambientais, mesmo antes do homem perceber sua ocorrência e amplitude

2) Permitem que se identifiquem as causas e efeitos entre os agentes estressores e as respostas biológicas;

3) Oferecem um panorama da resposta integrada dos organismos a modificações ambientais;

4) Permitem avaliar a efetividade de ações mitigadoras tomadas para contornar os problemas criados pelo homem.

Indivíduo (comportamento)

O caso do paulistinha no Rio de Janeiro

Indivíduo / População

Peso

Comprimento

Peso

Comprimento

Peso

Comprimento

Núm

ero

dein

diví

duos

Classes de tamanho

Núm

ero

dein

diví

duos

Classes de tamanho

Comunidade

Índices de RiquezaÍndice de Riqueza de Margalef (R1) R1 = (S-1) / ln (n)

Índices de Diversidade

Índices de Diversidade

Índice de diversidade de Shannon (H’) H´= -∑(lnPi.Pi) onde:Pi = abundância percentual de cada espécie

Equitatividade (E)E = H’/ln(S) onde:H´ = índice de diversidadeS = Riqueza de espécies (número de espécies)

Grau de Preservação Parâmetro

analisado Ótimo Bom Degradado Pobre Mais de 50% do substrato favorável a colonização; variedade de pedras, raízes e troncos submersos.

30 a 50% do substrato adequado para a colonização por organismos aquáticos.

30 a 50% do substrato adequado para a colonização; substratos freqüentemente removidos.

Menos de 10% de habitats estáveis, sua ausência é evidente. Substratos instáveis ou ausentes.

1. Substrato disponível para a fauna Pontuação _______ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Substratos variados, com prevalência de gravetos, areia firme e raízes.

Mistura de areia fina, lama e argila. Algumas raízes submersas presentes.

Dominância de um tipo de substrato. Ausência de raízes submersas.

Fundo coberto por sedimento fino compactado ou cimento.

2. Caracterização do substrato dos poços Pontuação _______ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Presença de todos os 4 regimes: lento/ profundo, lento/raso, rápido/raso e rápido/ profundo.

Só 3 regimes. Se rápido /raso estiver faltando, pontuação menor.

Só 2 regimes presentes. Se rápido/raso e lento/raso estiverem faltando, pontuação menor.

Dominado por 1 regime de velocidade /profundidade, geralmente raso/lento

3. Regimes de velocidade e profundidade Pontuação _______ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Menos de 20% do fundo do rio afetado por deposição de sedimentos.

20 a 50% do fundo do rio afetado; ligeira deposição nos poços.

50 a 80% do fundo do rio afetado; moderada deposição nos poços.

Grandes depósitos de material fino; mais de 80% do fundo do rio afetado.

4. Deposição de sedimentos Pontuação _______ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Água alcança as duas margens do rio; substrato do canal sem áreas expostas.

Lâmina d’água cobre mais de 75% do canal.

Lâmina d’água cobre de 25 a 75% do canal; substrato do fundo grandemente exposto.

Pouca água no canal; maior parte armazenada em poços.

5. Fluxo de água no canal Pontuação _______ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Canalização o Alg ma e idência de Canalização em gra Barrancos com gabião6 Alterações no canal

Pontuação _______ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Canalização ou dragagem ausente ou mínima.

Alguma evidência de canalização ou dragagem no passado.

Canalização em grau variável; presença de estruturas de proteção nas das margens.

Barrancos com gabião ou cimento; mais de 80 % do canal afetado por canalização.

6. Alterações no canal Pontuação _______ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

As curvas do córrego aumentam de 3 a 4 vezes o comprimento do canal.

As curvas do córrego aumentam de 2 a 3 vezes o comprimento do canal.

As curvas do córrego aumentam de 1 a 2 vezes o comprimento do canal.

Canal retificado através de canalização.

7. Sinuosidade do canal Pontuação _______ 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Barranco estável. Menos de 5% da área afetada por erosão.

Barranco moderadamente estável. 5 a 30 % da área comprometida ou susceptível a erosões.

Barranco moderadamente estável. 30 a 60 % da área comprometida ou susceptível a erosões.

Barranco instável; 60 a 100% da área comprometida por erosão.

Margem esquerda 5 4 3 3 2 1 0

8. Estabilidade do barranco (pontuação para cada barranco) Pontuação _______ Pontuação _______ Margem direita 5 4 3 3 2 1 0

Mais de 90% da superfície do barranco coberta por vegetação nativa, incluindo árvores, arbustos e macrófitas.

70 a 90 % da superfície do barranco coberta por vegetação nativa e pelo menos uma categoria de plantas não está bem representada.

50 a 70 % da superfície do barranco coberta por vegetação. Manchas de solo exposto evidentes.

Menos de 50 % do barranco protegido por vegetação; elevado grau de distúrbio.

Margem esquerda 5 4 3 3 2 1 0

9. Proteção vegetal nos barrancos (pontuação para cada margem) Pontuação _______ Pontuação _______ Margem direita 5 4 3 3 2 1 0

Largura da faixa ciliar maior que 18 metros; não alterada por atividades humanas.

Largura da faixa ciliar de 12 a 18 metros; minimamente alterada por atividades humanas.

Largura da faixa ciliar de 6 a 12 metros; bastante alterada por atividades humanas.

Largura da faixa ciliar menor que 6 metros; pouca ou nenhuma vegetação, por alterações humanas.

Margem esquerda 5 4 3 3 2 1 0

10. Largura da faixa ciliar (pontuação para cada margem) Pontuação _______ Pontuação _______ Margem direita 5 4 3 3 2 1 0

Tabela 4. Riqueza, diversidade, largura e estado de preservação dos igarapés amostrados. Pontos de coleta Arr Ban Cas Tap Uru Vin WA WB Características ambientais

Substrato disponível para colonização 80% 95% 100% 96% 90% 80% 80% 70%

Variedade de substratos 70% 100% 100% 85% 60% 70% 75% 70%

Variabilidade dos poços e corredeiras 80% 100% 100% 80% 70% 90% 80% 70%

Deposição de sedimentos 60% 80% 90% 70% 60% 80% 80% 70%

Fluxo de água no canal 90% 90% 100% 80% 70% 100% 90% 70%

Alterações por canalização e dragagem 70% 100% 100% 80% 70% 80% 60% 60%

Sinuosidade do canal 70% 100% 100% 90% 70% 80% 60% 70%

Estabilidade das margens 80% 100% 100% 100% 100% 100% 70% 100%

Proteção vegetativa 90% 100% 100% 100% 80% 100% 80% 80%

Largura da mata ciliar 90% 100% 100% 100% 80% 80% 70% 80%

Estimativa do grau de preservação 78%

96%

99%

87%

75%

86%

74%

74%

Largura média estimada 3 3,5 2,5 4 2 2 5 6 Riqueza 30 38 26 28 16 24 31 32 Diversidade 2,55 3,30 2,30 2,77 1,89 2,65 2,97 3,03 Quando testado através de regressão múltipla, a estimativa do conservação, juntamente com a largura do córrego estiveram relacionados significativamente com a diversidade (r2 = 0,70; p = 0,0469) e tiveram influência sobre a riqueza de espécies (r2 = 0,64; p = 0,076).

Índices de Integridade Biótica

• IBB desenvolvido a partir de 7 anos de pesquisas em cursos d’água impactados por atividades agrícolas;

• Objetiva classificar o ambiente em seis classes de qualidade ambiental de acordo com a comunidade de peixes local;

Sistemas de classificação

• Excelente• Boa• Regular• Pobre• Muito pobre• Sem peixe

Sistemas de classificação

• Excelente: sem influência antrópica, encontra-se todas espécies esperadas para a área, inclusive as ditas intolerantes; várias classes etárias, estrutura trófica balanceada;

Sistemas de classificação

• Boa: riqueza de espécies um pouco abaixo da expectativa, principalmente pela ausência de espécies intolerantes;

• Regular: maior ausência de espécies intolerantes, estrutura trófica alterada

Sistemas de classificação

• Pobre: Domínio de onívoros e generalistas de hábitat, poucos carnívoros e presença de doenças e híbridos;

• Muito pobre: poucas espécies, maioria exótica ou muito tolerantes, doenças,parasitas e machucados são comuns

Sistemas de classificação

• Sem peixes: Depois de repetitivas amostragens não há captura de nenhum indivíduo.

Índice de integridade biótica

Critérios de Classificação

Critérios de classificação

x

Critérios de classificação

• São considerados 12 atributos ecológicos divididos em dois grupos:

• 1º grupo: Composição e riqueza de espécies– Designar grupo de espécies de acordo com grau

de tolerância;• Deve-se considerar questões biogeográficas,

sazonais e espaciais

Critérios de classificação

– Presença de espécies intolerantes;

– Presença de espécies tolerantes;

Critérios de classificação• 2º Grupo:Fatores ecológicos:• Estrutura trófica da comunidade:

qualidade da água = nº de onívoros

– > 45% de onívoros pode indicar degradação;

x

Critérios de classificação– Presença de tumores, deformidades, doenças de

pele e parasitas;

Critérios de classificação

– Guilda reprodutiva;

– Faixa etária, taxas de crescimento e recrutamento;

Índice de integridade biótica

Processo de Classificação

Processo de Classificação

• Avaliação dos atributos: – Composição e riqueza, e fatores ecológicos;

– Para cada atributo é assumido um valor: • Situação boa, esperada: 5 pontos• Situação regular: 3 pontos• Situação ruim: 1 ponto

Processo de Classificação

• A partir da pontuação os sítios amostrais serão classificados como:

• Excelente: 57-60• Boa: 48-52• Regular: 39-44• Pobre: 28-35• Muito pobre: < 24• Sem peixe: 0

Índice de integridade biótica

Amostragem

Amostragem

• Amostra representa a comunidade local;• Variações no tamanho do curso d’água

requerem diferentes técnicas de amostragem;

• Amostragem nos diferentes biótopos do ecossistema.

• Sazonalidade

Dificuldades em adaptar o índice de integridade biótica no Brasil

• Mega diversidade

• Pouco conhecimento biológico das comunidades de peixes

• Dificuldades em distinguir grupos de espécies tolerantes e intolerantes

Até a próxima