Sangradouros em praias arenosas : estruturas da macrofauna, morfodinâmica e impactos

Abstract

Os sangradouros são formados pela drenagem natural das planícies costeiras e escoamento de águas pluviais em direção ao mar, coletadas nas depressões e banhados localizados entre cordões litorâneos. A presente tese avaliou a influência espaço-temporal do aporte de água doce, via sangradouros, nas características físicas, químicas, sedimentológicas e biológicas na região entre-marés do ecossistema praial. Além disso, a presença de esgoto de origem doméstica foi verificada em diversos sangradouros, e sua influência sobre a fauna testada. Para isso, 3 capítulos foram desenvolvidos. O primeiro capítulo avaliou os efeitos espaciais da presença de um sangradouro (Barrancos) na praia. Observou-se a redução da inclinação do perfil praial, homogeneização da distribuição do sedimento ao longo de seu percurso e redução da salinidade do lençol freático, resultando em mudanças no padrão de zonação da macrofauna e nos descritores da comunidade. Verificou-se também que apenas espécies adaptadas a uma grande amplitude de variação de salinidade (eurialinas) e com alta mobilidade (como os isópodos Tholozodium rhombofrontalis e Excirolana armata) podem viver em um número substancial perto e dentro deste sangradouro. No segundo capítulo, a escala temporal foi adicionada a esta combinação dinâmica no mesmo sangradouro (Barrancos), considerando as condições meteorológicas e oceanográficas. Observou-se que a variabilidade inter-anual foi o principal fator a afetar a distribuição espacial de riqueza. Em contrapartida, a abundância total não apresentou um padrão espaço-temporal claro. Quando consideramos uma abordagem desconstrutivista, crustáceos e insetos foram mais abundantes em transectos próximos ao sangradouro, enquanto que poliquetas e moluscos foram mais abundantes no transecto distante. Concluimos que o sangradouro pode beneficiar espécies de praia residentes adaptadas a este habitat desfavorável, como isópodos e coleópteras, os quais possivelmente são mantidos pela alta produção do microfitobentos no entorno do sangradouro e possuem um importante papel na base da teia trófica. Apesar disso, eventos extremos de precipitação praticamente excluiram espécies da macrofauna adaptados a viver perto ou mesmo dentro destes corpos d'água. Ainda, se o aquecimento global e a elevação do nível do mar forem levados em conta, outras alterações na dinâmica e frequência dos sangradouros poderiam ser esperadas. No terceiro capítulo, a balneabilidade em sangradouros e região de afloramento de águas subterrâneas, e possíveis efeitos da contaminação de sangradouros por esgoto doméstico sobre a estrutura e composição da comunidade macrobêntica foram avaliadas. As amostragens foram realizadas durante a alta temporada de verão de 2013. De nove sangradouros avaliados, quatro apresentaram valores de Escherichia coli e fósforo total muito acima do permitido pela legislação brasileira. Os efeitos da contaminação sobre a riqueza e abundância total da macrofauna foram mais evidentes em dois sangradouros históricamente contaminados por drenarem extensas áreas urbanas no litoral do Paraná (Olho D'água e Caiobá). Apesar da variabilidade natural esperada entre as praias, observou-se que a contaminação por esgoto doméstico dos sangradouros promove uma redução ainda maior de organismos, mesmo daqueles adaptados a este ambiente instável, como os isópodes. As práticas de gestão de resíduos, assim como o planejamento de uso e ocupação da orla, são considerados indispensáveis para a manutenção da qualidade da água dos sangradouros localizados em áreas urbanas, especialmente no cenário atual de mudanças climáticas. Palavras-Chave: sangradouros, salinidade, erosão, espécies eurihalinas, dinâmica espaço-temporal, eventos extremos, microfitobentos, balneabilidade, esgoto doméstico.

Abstract: Washouts are originated from high water table levels combined with rainwater collected in swamp areas behind the foredunes. The present thesis evaluated the spatial-temporal influence of the freshwater contribution, via washouts, on the physical, chemical, sedimentological and biological characteristics in the inter-tidal region of the sandy beach ecosystem. In addition, the presence of sewage of domestic origin was verified in several washouts, and its influence on the fauna tested. For this, 3 chapters were developed. The first chapter evaluated the spatial effects of the presence of a washout (Barrancos) on the beach. It was observed the reduction of beach slope profile, sediment distribution homogenization along its course and water table salinity reduction, resulting in changes of macrofauna zonation pattern and community descriptors. It was also verified that only species adapted to a high salinity variability (eurialinas) and with high mobility (like the isópodos Tholozodium rhombofrontalis and Excirolana armata) can live in a substantial number near and within this washout. In the second chapter, temporal scale was added to this dynamic combination in the same washout (Barrancos), considering meteorological and oceanographic conditions. It was observed that inter-annual variability was the main factor affecting the spatial distribution of richness. In contrast, total abundance did not present a clear spatio-temporal pattern. When a deconstructive approach was considered, crustaceans and insects were more abundant in transects near the washout, while polychaetes and molluscs were more abundant in the distant transect. We conclude that the washout may benefit resident beach species adapted to this unfavorable habitat, such as isopods and coleóptera. They are possibly maintained by the high production of microphytobenthos around the washout area, which also may play an important role in the base of trophic web. Nevertheless extreme precipitation events practically excluded macrofauna species adapted to live near or even within these water bodies. Also, if global warming and sea level rise are taken into account, other changes in the dynamics and frequency of washouts could be expected. In the third chapter, the balneability of washouts and groundwater outcropping region, and possible effects of washouts contamination by domestic sewage on the structure and composition of macrobenthic community were evaluated. Samplings were carried out during the high Summer season of 2013. Four of nine washouts evaluated presented values of Escherichia coli and total phosphorus far above that allowed by Brazilian legislation. The effects of contamination on richness and total abundance of macrofauna were more evident in two washouts historically contaminated by draining large urban areas along the Paraná coast (Olho D'água and Caiobá). Despite the expected natural variability between beaches, it was observed that the domestic sewage contamination of the washouts promotes an even greater reduction of organisms, even of those adapted to this unstable environment, such as isopods. The waste management practices, as well as coast use and occupation planning are considered indispensable for water quality maintenance of washouts located in urban areas, especially in the current climate change scenario. Key-words: washouts, salinity, erosion, eurihaline species, spatio-temporal dynamics, extreme events, microphytobents, balneability, domestic sewage.