Padrões verticais de penetração de luz e padrões espaciais de sólidos em suspensão como delimitadores da compartimentação

espacial de reservatórios tropicais

Flávia Elizabeth de Castro Viana

Radiação solar e seus efeitos

Energia solar é a principal fonte de energia para a Terra.

Formada de ondas eletromagnéticas, que se diferenciam quanto ao comprimento de onda. Os que mais interessam à ecologia são ultravioleta, do visível e do infravermelho.

http://nautilus.fis.uc.pt

Faixa visível (entre 400 e 740 nm) - processo fotossintético, assume maior importância.

Camada de ozônio

impede que altas taxas de radiação UV atinjam a superfície terrestre

http://br.geocities.com/saladefisica5/leituras/Ozonio.gif

Universidade de Magallanes (Chi) e o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Bra) têm feito medições da coluna total de ozônio e da radiação UV-B (280-320 nm) em Punta Arenas, Chile.

Essa cidade se encontra em uma região perto da Antártica, onde o buraco na camada de ozônio aparece já há vários anos com o início da primavera austral.

Cada vez que o buraco apareceu na região, os níveis da radiação UV-B aumentaram de modo considerável. Quando há maior incidência de ondas com comprimentos entre 295 e 300 nm, os danos em DNA e em plantas são maiores.

http://archives.cnn.com/2000/NATURE/10/10/radiation.chile.reut/map.chile.punta.arenas.jpg

Anfíbios, são muito afetados pela radiação incidente sobre a Terra.

Stuart et al. (2004) - revisão do estado global de anfíbios e encontraram que 43% das espécies apresentam alguma forma de declínio populacional, 32% das espécies estão ameaçadas globalmente.

Espécies neotropicais mais afetadas que espécies de outras áreas.

Brasil - declínios populacionais, principalmente em áreas de altitude no Cerrado.

Principais causas: perda de habitat, interações entre espécies, mudanças climáticas que afetam o regime de chuvas e baixo pH da água de rios e riachos, que pode ser causado por poluição e chuvas ácidas.

http://www.meioambientehp.hpg.ig.com.br/fauna3

Radiação nos corpos d’água

Parte penetra e parte é refletida

A quantidade de radiação refletida depende de alguns fatores como condições da superfície da água e ângulo de incidência da radiação

Esteves, 1998

Radiação no meio aquático

Quando a radiação penetra na água, sofre muitas modificações na sua intensidade e na qualidade espectral. De acordo com Esteves (1998), essas alterações são influenciadas por concentração de material dissolvido e concentração de material em suspensão.

1ª alteração que a radiação sofre é a mudança de direção (refração)

Depois a radiação é absorvida e transformada em energia química (fotossíntese) e calor (aquecimento da água).

A absorção da radiação na água ocorre de maneira exponencial com a profundidade.

Esteves, 1998

Em condições naturais, a capacidade de absorção da radiação pela água sofre forte influência da capacidade de absorção da própria molécula de água, das substâncias dissolvidas (substâncias húmicas e outras), dos organismos clorofilados e dos detritos orgânicos e inorgânicos particulados em suspensão.

http://transversais.incubadora.fapesp.br

http://www.planetarios.com/plantas/algas%20verdeazuladas.jpg

Os compostos húmicos originam-se da decomposição principalmente de material alóctone. Conseqüentemente, a cor da água torna-se amarelada. Esses compostos são os mais importantes na absorção da radiação.

http://www.elbalero.gob.mx/bio/images

Organismos clorofilados têm compostos eficazes na absorção da radiação: clorofilas, carotenóides e xantofilas.

Outra parte da radiação sofre dispersão, desvio da trajetória original que ocorre pelo “choque” da radiação com partículas dissolvidas ou em suspensão na água.

Consequencia principal: redução da profundidade de penetração da energia fotossinteticamente ativa.

Radiação dispersa não é radiação perdida, já que ela pode ser aproveitada para fazer fotossíntese..

A atenuação da radiação ocorre de maneira diferente entre as zonas litorânea e limnética.

Região litorânea - mais material em suspensão, de origem alóctone. Nas épocas de chuvas ou nos locais de entrada de rios observa-se forte atenuação da radiação.

http://ecologia.icb.ufmg.br/~rpcoelho

Região limnética - pouca influência de material revolvido do sedimento ou de origem alóctone, o principal responsável pela atenuação é o fitoplâncton.

A radiação solar subaquática pode ser determinada através da leitura direta em um Quantameter “Ly-Cor” entre 400-700 nm (faixa do visível), tomadas de 0,24 em 0,25 m de profundidade (Leite, 1998).

Radiação fotossinteticamente ativa foi medida com um radiômetro subaquático (Calijuri, Deberdt & Minoti, 1999).

Zona eufótica e transparência da água

É a porção iluminada da coluna d’água.

A capacidade do meio de atenuar a radiação subaquática é o que determina o tamanho da zona eufótica.

http://4cw3.com/sp/images/secchi.jpg

http://www.fao.org/DOCREP/006/Y1187S/y1187s5e.gif

A transparência da água pode ser obtida utilizando-se um disco de Secchi.

Sólidos em suspensão

Entrada e deposição de sedimentos é um dos problemas mais observados em reservatórios. Tem relação com o uso e ocupação da bacia hidrográfica.

Todo corpo d’água transporta algum tipo de sedimento e este tende a ser depositado no fundo quando a água torna-se parada.

Em reservatórios a quantidade de sedimento depositada depende da quantidade de material em suspensão e da capacidade do reservatório de reter as partículas em suspensão.

Compreender sedimentação em reservatórios - importância econômico

Sedimentação contribui para eutrofização de reservatórios

Taxa de sedimentação é medida com câmaras de sedimentação

Turbidez

É a medida da capacidade da água em dispersar a radiação.

Os principais responsáveis pela turbidez da água e também pela dispersão da radiação são as partículas suspensas (bactérias, fitoplâcton, detritos orgânicos e inorgânicos) e os compostos dissolvidos.

Esgoto não tratado também aumenta a turbidez da água.

http://www.amigosdelciclismo.com

http://vistasnapaisagem.weblog.com.pt

Caso do reservatório de Nova Ponte

O reservatório de Nova Ponte, formado pelo rio Araguari, localiza-se na região do Triangulo Mineiro e Alto Paranaíba.

Estação 2, afluente próximo à barragem: maiores valores para transparência da água. Estações mais afastadas da barragem e rasas (8 a 10) tiveram baixos valores de transparência da água na época de chuvas.

A transparência da água variou entre 3,5 m e 8 m em jul/95 e entre 1,1 m e 4,8 m em fev/96.

Percebe-se que a proporção de material inorgânico aumenta em direção as estações mais rasas e distantes da barragem.

Analisando ao gráfico percebe-se que em julho há 2 compartimentos: um com grande correlação (acima de 96%) e com isotermia na coluna d’água e outro com valores menores de correlação (abaixo de 96%) e com temperaturas menores que 20ºC.

Pelo gráfico vê-se um gradiente horizontal com diminuição da

correlação em direção a zona rio e formação de 3 compartimentos.

Os valores de correlação mostraram que os afluentes e o gradiente horizontal foram os responsáveis pela formação de compartimentos no reservatório.

Há 3 zonas: zona de rio, zona intermediaria e zona lacustre.

Os compartimentos sofrem mudanças nos períodos de seca e chuva.

No período de seca (julho) houve a formação de 2 compartimentos. O primeiro corresponde às estações localizadas nos primeiros 52 Km a partir da barragem, com profundidade acima de 35 m e isotermia. O segundo compartimento corresponde às estações menos profundas (20 m) e mais distantes da barragem.

Em fevereiro percebeu-se a formação de 3 compartimentos: zona de rio, zona de transição e zona lacustre. Temperatura, profundidade e distribuição das concentrações de oxigênio foram os principais fatores para a formação de compartimentos.

Fatores como transparência da água e material em suspensão estiveram estritamente ligadas as estações chuvosas. O uso e ocupação do solo são a principal causa de sólidos em suspensão.

Tundisi et al. (1993) afirmam que as variações observadas nos dois períodos para a transparência da água e para sólidos em suspensão são padrões para os reservatórios tropicais.

Bibliografia 

Calijuri, M. C.; Deberrdt, G. L. B. & Minoti, R. T. 1999. A produtividade primária pelo fitoplâncton na Represa de Salto Grande In: Ecologia de reservatórios: estrutura, função e aspectos sociais. Botucatu. FUNDIBIO: FAPESP. 800p.

Esteves, FA. 1998. Fundamentos de Limnologia. Editora Interciência/FINEP. 560p. 

Eterovick, P. C.; Carnaval, A. C. O. Q.; Borges-Nojosa, D. M.; Silvano, D.L.; Segalla, M. V. & Sazima, I. 2005. Amphibian declines in Brazil: an overview. Biotropica, v. 37, n. 2, pp. 166-179. 

Leite, M. A. 1998. Variação espacial e temporal da taxa de sedimentação no Reservatório de Salto Grande (Americana – SP) e sua influência sobre as características limnológicas do sistema . Dissertação de Mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos, USP.

 

Lips, K. R.; Burrowes, P. A.; Mendelson III, J. R. & Parra-Olea, G. 2005. Amphibian declines in Latin America: widespread population declines, extinctions, and impacts. Biotropica, v. 37, n. 2, pp. 163-165.

 

Silva, W. M. Caracterização do reservatório de Nova Ponte (MG) nos meses de julho/95 (período de seca) e fevereiro/96 (período chuvoso) com ênfase na composição e distribuição do zooplâncton . Dissertação de mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos, USP.

 

Zamorano Banda, F. de la Cruz. Observações da radiação UV-B em Punta Arenas – Chile e efeitos do buraco na camada de ozônio. Rer. Bras. Geof., São Paulo, v. 17, n. 1, 1999. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-261X1999000100022&lng=pt&nrm=iso>. Acesso em: 13  Set  2006.  doi: 10.1590/S0102-261X1999000100022.