Relação entre domínios geológicos e comunidades de macroinvertebrados bentônicos em ambientes lóticos

Abstract

Resumo: Entender a relação entre o tipo de formação geológica e o quimismo de sedimento fluvial e a composição físico-química de água superficial, pode demonstrar quais os principais componentes iônicos e compostos químicos lixiviados, dissolvidos e concentrados no leito dos ambientes aquáticos e desta forma, relacioná-los a mineralogia e ao solo, de uma região. Isso permite indicar se tais concentrações são referentes às condições naturais ou se são valores anômalos, que podem estar relacionados a interferências antrópicas. Além disso, pode auxiliar na compreensão de padrões de distribuição da macrofauna bentônica, e desta forma, contribuir para a escolha de organismos que possam ser utilizados como bioindicadores de qualidade ambiental de microbacias hidrográficas, assentadas sobre formações geológicas distintas. Neste contexto, o objetivo do estudo foi identificar relações entre as características geoquímicas do sedimento de drenagem, características físicas e químicas de águas superficiais e composição da macrofauna bentônica em microbacias localizadas em domínios geológicos distintos. Os pontos de amostragem foram distribuídos em 3 diferentes áreas geológicas no Paraná: Primeiro Planalto Paranaense na Formação Capiru (predominância de rochas carbonáticas), Segundo Planalto Paranaense em formações paleozóicas onde ocorrem as Formações Irati (folhelho betuminoso, folhelho, siltito e calcário), Teresina (siltito com lentes de intercalação calcíferas e folhelho) e Itararé (arenito, siltito, e intercalação silto-arenosa) e Terceiro Planalto Paranaense, na Formação Serra Geral (que consiste principalmente de rochas basálticas). Foram selecionadas 5 microbacias em cada domínio geológico, totalizando 15 pontos amostrais, onde foram coletados os organismos bentônicos, amostras de água superficial e de sedimento fluvial. Os resultados obtidos permitiram a extrapolação dos métodos utilizados no Paraná, em avaliação de qualidade de água superficial na região oeste da Bahia, em domínio geológico cristalino. Como produto final da tese, foram gerados três artigos científicos. O primeiro versa sobre a influência da geologia local no quimismo das águas superficiais e sedimentos fluviais. Este artigo foi publicado na Revista Brasileira de Recursos Hídricos, volume 21, número 4, páginas 882-893, edição outubro/dezembro/2016. O segundo artigo agrega as informações inerentes às condições físico-químicas da água e do sedimento fluvial à estrutura e composição da macrofauna bentônica e deverá ser submetido a uma revista científica depois da incorporação das sugestões da banca, durante a defesa desta tese. E por fim, o terceiro artigo, que trata do uso da macrofauna bentônica em processos de licenciamento ambiental de obras lineares. Este artigo foi submetido a Revista Brasileira de Gestão Ambiental e está em fase de avaliação. O desenvolvimento do projeto e os resultados obtidos nos permitiu concluir que diante da grande diversidade geológica e biológica que ocorre no Brasil, o uso da macrofauna bentônica como bioindicadora de qualidade ecológica das águas superficiais, deve considerar as características geológicas e geomorfológicas que interferem diretamente na estrutura e composição desses organismos, sendo, portanto, necessária cautela no uso de índices biológicos para microbacias com características distintas. As informações sobre geologia, características físico-químicas de águas superficiais, do sedimento fluvial e composição da macrofauna bentônica em 15 microbacias hidrográficas no Estado do Paraná e uma, na região oeste da Bahia, configuram-se em dados inéditos para as regiões de estudo, que podem ser úteis em programas futuros de monitoramento e gestão de recursos hídricos. Palavras-chave: Geologia ambiental, águas superficiais, invertebrados bentônicos, bioindicadores.

Abstract: Understand the relationship between the type of geological formation and the river sediment chemism and surface water can demonstrate what are the main ionic components and chemicals leached dissolved and concentrated in the beds of aquatic environments and relate them to mineralogy and soil of a region. This allows indicate whether such concentrations are related to natural conditions or are anomalous values, which may be related to anthropogenic interference. Moreover, it can assist in the understanding of distribution patterns of benthic macroinvertebrates, and thus contribute to the choice of organisms that can be used as bio-indicators of environmental quality watersheds, settled on different geological formations. In this context the objective of the study is to test correlations between the geochemical characteristics of the drain sediment, physical and chemical characteristics of surface water and composition of benthic macroinvertebrates in watersheds located in different geological domains. Sampling points were distributed in three different geological areas in the state of Paraná: First Paraná Plateau of Capiru Formation (predominance of carbonate rocks), Second Paraná Plateau in Paleozoic Formation where there are formations Irati (bituminous shale, shale, siltstone and limestone), Teresina (siltstone with calciferous merge lenses and shale) and Itararé (sandstone, siltstone, and silt-sandy intercalation) and Third Paranaense Plateau in Serra Geral Formation (consisting mainly of basaltic rocks). 5 watersheds were selected in each geological domain, totaling 15 sampling points, which were collected benthic organisms, surface water and river sediment samples. The results obtained allowed the extrapolation of the methods used in Paraná in evaluation of surface water quality in the western region of Bahia, in a crystalline geological domain. As final product of the thesis, three scientific articles were generated. The first deals with the influence of local geology on the chemistry of surface waters and fluvial sediments. This paper was published in the Brazilian Journal of Water Resources, v. 21, n. 4, pages 882-893, in the October / December 2016 issue. The second article aggregates information on the physical and chemical conditions of water and sediment Structure and composition of the benthic macrofauna and should be submitted to a scientific journal after incorporating the suggestions of the bank, during the defense of this thesis. And finally, the third article that deals with the use of benthic macrofauna in environmental licensing processes of linear works. This article has been submitted to the Brazilian Journal of Environmental Management and is being evaluated. The development of the project and the results obtained allowed us to conclude that due to the great geological and biological diversity that occurs in Brazil, the use of benthic invertebrate as bioindicators of ecological quality of surface waters should consider geological and geomorphological characteristics, that directly interfere with the structure and composition of these organisms, and therefore, caution is needed in the use of biological indexes for catchments with different characteristics. The information on geology, physical-chemical characteristics of surface waters, fluvial sediment and composition of the benthic macrofauna in 15 catchments in the State of Paraná and one in the west region of Bahia, obtained during project execution, are set in inedited data for the study regions, which we hope will be useful in future monitoring and management of water resources. Keywords: Environmental geology, surface waters, benthic invertebrates, bioindicators.