Simulação da Avaliação da Qualidade Ecológica de Águas Doces Superficiais, em Sala de Aula

Sustentabilidad e dos Recursos Hídricos Macroinvertebrados

na Avaliação da Qualidade da Água de Recursos Hídricos do Norte de Portugal – actividade de simulação em sala de aula.

NOTA

I NTRODUTÓRI A:

Estetrabalhonãopretendeconstituir umaapresentaçãoparasaladeaula sendoapenasapartilha, comosprofessores, dealgummaterial-base(comosedeum portfóliosetratasse…) para ser desenvolvidoumplanodeaula sobrea avaliação ecológica da qualidade da água, comalguma criatividade, simulando metodologias científicasusadasnaactualidade.

Pressupõe, da parte do professor, algum conhecimento do cálculo dos índicesreferidosou, casocontrário, algumtreinoprévio. Osmateriaisapresentados constituemsugestões detrabalho, podendoser elaborados deforma diferentenuma mesmalinha metodológica, apósumaintroduçãoaotema.

A riqueza e a complexidade dos ecossistemas aquáticos justifica a avaliação ecológica da qualidade da água.

FACTORES QUE PODEM CONTRI BUI R PARA A DEGRADAÇÃO DA QUALI DADE DA ÁGUA DOCE DI SPONÍ VEL: -Lixiviados agrícolas.

-Esgotos domésticos.

-Descargas industriais.

-Degradação da vegetação ripícola.

-I mpermeabilização de leitos de cheia.

-Águas paradas, não ocorrendo situações f avoráveis ao seu enriquecimento em oxigénio.

A DQA E A VALORI ZAÇÃO DOS BI OI NDI CADORES DA QUALI DADE DA ÁGUA: ESTADO

ELEMENTO: Macroinvertebrados bentónicos

EXCELENTE……….. A composição taxonómica e a abundância correspondem totalmente ou quase às que se verificam em condições não perturbadas. O rácio entre os taxa sensíveis e os taxa insensíveis às perturbações não dá sinais de modificação em relação aos níveis não perturbados. O nível de diversidade de taxa invertebrados não dá sinais de modificação em relação aos níveis não perturbados.

BOM…………………

Ligeiras modificações da composição e abundância dos taxa invertebrados em comparação com as comunidades específicas de tipo. (…)

RAZOÁVEL………… A composição e a abundância dos taxa invertebrados diferem moderadamente das comunidades específicas do tipo. (…)

In DQA

A avaliação do grau de qualidade da água pode f azer- se por métodos biológicos, destacando- se o cálculo de índices que, através da presença ou da ausência de seres vivos indicadores, permitem concluir sobre a qualidade ecológica das águas superf iciais.

Baseando- se no estudo da comunidade de macroinvertebrados, o Í ndice Biótico Belga e o I BMWP constituem exemplos de metodologias actualmente usadas e que permitem f azer uma avaliação da qualidade da água.

Tabela standard usada para o cálculo do índice biótico belga (IBB) (De PAUW & VANHOOREN, 1983) I

II

III

Número total de unidades sistemáticas presentes Grupos faunísticos

Número de unidades sistemáticas presentes

0-1

2-5

6-10

1115

≥16

Índice biótico 1. várias unidades sistemáticas 2. apenas 1 unidade sistemática 1. várias unidades sistemáticas 2. Tricópteros com casulo 2. apenas 1 unidade sistemática 1. mais de 2 unidades 3. ANCYLIDAE e Ephemeroptera sistemáticas excepto HEPTAGENIIDAE 2. 2 ou menos de 2 unidades sistemáticas

5 5

7 6 6 5

8 7 7 6

9 8 8 7

10 9 9 8

-

5

6

7

8

3

4

5

6

7

4. Aphelocheirus ou Odonata ou Todas as unidades sistemáticas GAMMARIDAE ou Mollusca anteriores ausentes (excepto SPHAERIDAE)

3

4

5

6

7

5. Asellus ou Hirudinea ou SPHAERIDAE ou Hemiptera (excepto Aphelocheirus)

Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes

2

3

4

5

-

6. TUBIFICIDAE ou CHIRONOMIDAE do grupo thummi-plumosus

Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes

1

2

3

-

-

7. ERISTALINAE (=SYRPHIDAE)

Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes

0

1

1

-

-

1. Plecoptera ou HEPTAGENIIDAE

Cálculo do índice de qualidade biológica da água BMWP’ (ALBA-TERCEDOR & SÁNCHEZ-ORTEGA, 1988) Famílias

SIPHLONURIDAE, HEPTAGENIIDAE, LEPTOPHLEBIIDAE, POTAMANTHIDAE, EPHEMERIDAE TAENIOPTERYGIDAE, LEUCTRIDAE, CAPNIIDAE, PERLODIDAE, PERLIDAE, CHLOROPERLIDAE PHRYGANEIDAE, MOLANNIDAE, BERAEIDAE, ODONTOCERIDAE, LEPTOCERIDAE, GOERIDAE, LEPIDOSTOMATIDAE, BRACHYCENTRIDAE, SERICOSTOMATIDAE, THREMMATIDAE ATHERICIDAE, BLEPHARICERIDAE APHELOCHEIRIDAE LESTIDAE, CALOPTERYGIDAE, GOMPHIDAE, CORDULEGASTERIDAE, AESHNIDAE, CORDULIIDAE, LIBELLULIDAE PSYCHOMYIIDAE, PHILOPOTAMIDAE, GLOSSOSOMATIDAE ASTACIDAE EPHEMERELLIDAE, PROSOPISTOMATIDAE NEMOURIDAE RHYACOPHILIDAE, POLYCENTROPODIDAE, LIMNEPHILIDAE, ECNOMIDAE NERITIDAE, VIVIPARIDAE, ANCYLIDAE, THIARIDAE, UNIONIDAE HYDROPTILIDAE GAMMARIDAE, ATYIDAE, COROPHIIDAE PLATYCNEMIDIDAE, COENAGRIONIDAE OLIGONEURIIDAE, POLYMITARCIDAE DRYOPIDAE, ELMIDAE, HELOPHORIDAE, HYDROCHIDAE, HYDRAENIDAE, CLAMBIDAE HYDROPSYCHIDAE, HELYCOPSICHIDAE TIPULIIDAE, SIMULIIDAE PLANARIIDAE, DUGESIIDAE, DENDROCOELIDAE

Score

10

8 7

6

5

BAETIDAE, CAENIDAE HALIPLIDAE, CURCULIONIDAE, CHRYSOMELIDAE TABANIDAE, STRATIOMYIDAE, EMPIDIDAE, DOLICHOPODIDAE, DIXIDAE, CERATOPOGONIDAE, ANTHOMYIDAE, LIMONIDAE, PSYCHODIDAE, SCIOMYZIDAE, RHAGIONIDAE SIALIDAE, PYRALIDAE PISCICOLIDAE HYDRACARINA

4

MESOVELIIDAE, VELIIDAE, HYDROMETRIDAE, GERRIDAE, NEPIDAE, NAUCORIDAE, PLEIDAE, NOTONECTIDAE, CORIXIDAE HELODIDAE, HYDROPHILIDAE, HYGROBIIDAE, DYTISCIDAE, GYRINIDAE VALVATIDAE, HYDROBIIDAE, LYMNAEIDAE, PHYSIDAE, PLANORBIDAE, BITHYNIIDAE, BYTHINELLIDAE, SPHAERIDAE GLOSSIPHONIDAE, HIRUDIDAE, ERPOBDELLIDAE ASELLIDAE, Ostracoda

3

CHIRONOMIDAE, CULICIDAE, THAUMALEIDAE, EPHYDRIDAE, CHAOBORIDAE Oligochaeta (todas as famílias) SYRPHIDAE

2 1

Classes de qualidade da água definidas segundo cada um dos Índices, IBMWP e IBB: Qualidade biológica da água

IBMWP’

Côr no mapa

Qualidade biológica da água muito boa

>100

Azul

Eutrofia, água moderadamente poluída

61-100

Verde

Água poluída

36-60

Amarelo

Água muito poluída

16-35

Laranja

<16

Vermelho

Comunidades aquáticas extremamente pobres

Classe

IBB

Significado

Côr no mapa

I

10-9

Água não poluída

Azul

II

8-7

Água ligeiramente poluída

Verde

III

6-5

Água moderadamente poluída

Amarelo

IV

4-3

Água muito poluída

Laranja

V

2-0

Água fortemente poluída

Vermelho

ACTI VI DADE DE SI MULAÇÃO DA AVALI AÇÃO DA QUALI DADE DA ÁGUA, EM SALA DE AULA, ATRAVÉS DE Í NDI CES CALCULADOS COM BASE NA I DENTI FI CAÇÃO DE MACROI NVERTEBRADOS BENTÓNI COS:

METODOLOGI A: Emcadaumadetrêstinas (A , B eC) encontras - eumaamostrasimulada (cartõescomimagensde macroinvertebrados) previamentepreparada peloProfessor, tendoesteemconta a caracterizaçãodolocal de amostragem(dadonãoconhecidopelosalunos).

1- Recorrendo ao Guia de I dentif icação de Macroinvertebrados, os alunos deverão estabelecer a correspondência correcta entre o cartão- imagem e o cartãoidentif icação, sem misturar o conteúdo das tinas.

2- Para cada um dos casos e recorrendo às tabelas respectivas (diapositivos 8 e 9), devem calcular o I BB e/ ou o I BMWP. 3- Com o material f ornecido no diapositivo 10, os alunos devem interpretar os resultados de cada índice calculado e concluir sobre a qualidade da água de cada amostra.

4- De acordo com os resultados da interpretação f eita, deverão ainda f azer corresponder a cada tina o respectivo cartão de caracterização do local de amostragem, compreendendo o conceito de qualidade ecológica.

AVALI AÇÃO: Avaliação do relatório da actividade, pelos alunos.

CONSI DERAÇÕES FI NAI S: Pretendes - equeestetrabalhopossaser desenvolvidoemdiferentesníveisdeensinoecom objectivosfinaisdediferentegraudeexigência, alertandosempreparaaimportânciada biodiversidadeedorespeitopelaqualidadedosambientesnaturais, sendo que adiversidade dosmacroinvertebradosbentónicoséjávalorizadanaDirectivaQ - uadrodaÁguanum processodeavaliaçãodequalidadeecológicadosrecursoshídricossuperficiais.

A nível decompetênciasadesenvolver nosalunos, esperas - equeestematerial permita umenvolvimentopráticocapazdefazer interiorizar valoresderesponsabilização ambiental, bemcomoacompreensãodosprocessosdeavaliaçãodaqualidadeecológicados ecossistemasaquáticos numaperspectivade“saber fazer”.

BI BLI OGRAFI A: ALBA- TERCEDOR ,J.& SÁNCHEZ- ORTEGA, A.,1988. Um mét odo r ápido y simple par a evaluar la calidad biológica de las aguas cor r ient es basada en el de Hellawell (1978). Limnética, 4: 5156.

DE PAUW, N. & VANHOOREN, G.1983. Met hod f or biological qualit y assessment of wat er cour ses in Belgium.

Hydrobiologia, 100:153-168.

DI RECTI VA 2000/ 60/ CE, de 23 de Out ubr o de 2000.

DUSSART, B. , 1969. Limnologie. L´Étude des Eaux Continentales.

Gaut hier -Villar s, Par is.

Ed

SERRA, Sónia ; COI MBRA Nuno; GRAÇA, Manuel, 2009. Manual de InvertebradosdeÁguaDoce , I mpr ensa da Univer sidade de Coimbr a.

ANEXOS:

Materiais a produzir, para a actividade: 1- Cartões - imagem, sem identificação.

2- Tiras-identificação de macroinvertebrados (de acordo com a listagem), com meio de fixação aos cartões respectivos.

3- Cartões de caracterização dos locais de amostragem.

4- Protocolo experimental.

5- Listagem da correcta identificação dos macroinvertebrados dos cartões (para uso do Professor, na verificação…)

Cartões do número 1 ao 9.

1

4

7

2

3

5

6

8

9

Cartões do número 10 ao 18.

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Cartões do número 19 ao 27.

19

22

25

20

23

26

21

24

27

10

0

Cartões do número 28 ao 36.

28

31

34

29

32

35

30

33

36

Cartões do número 37 ao 45.

37

38

40

41

43

44

39

42

45

Cartões do número 46 ao 54.

46

47

48

49

50

51

52

53

54

Cartões do número 55 ao 58.

55

57

56

58

1-Chironomices plumosus 2- Tubifex spp. (Oligochaeta) 3- Ephemera sp.

4- Nepa cinerea 5- Baetis sp.

6- Perla sp.

7- Siphlonurus sp.

8- Taeniopteryx nebulosa 9- Molanna sp.

10- Simuliium sp.

11- Tipula sp.

12- Bythinea tentaculata 13- Gonphus sp.

14- Radix peregra 15- Hydrachna geografica 16- Glossiphonia complanata 17- Gyrinus (larva + adulto) 18- Notonecta sp.

19- Asellus aquaticus 20- Planorbis sp.

21- Gammarus sp.

22- Gerris sp.

23- Stenophylax 24- Hydronetra stagnorum 25 – Caenis 26- Polymitarcis virgo 27- Cloeon 28- Podura aquática 29- Enallagma sp.

30- Sphaerium

31- Rhyacopila Listagem de 32- Chironomus sp. identificação 33- Valvata 34- Dugesia lugubris (cartões) 35- Limnacea pereger 36- Ranatra linearis 37- Hydropsyche 38- Nais variabilis 39- Liponeura 40- Acilius sulcatus (larva) 41- Crenobia alpina 42- Policelis felina 43- Sminthurides aquaticus 44- Phryganaea sp.

45- Ilyocoris cimicoides 46- Taeniopteryx 47- Haliplus sp.

48- Aphelocheirus aestivalis 49- Elmis 50-Eristalomya sp. (larva de SYRPHIDAE) 51- Polymistarcis virgo 52- Ancylus fluviatilis 53- Goniobasis 54- Hydrous sp.

55 – Corixa sp.

56- Sialis lutaria (larva) 57- Ecdyonurus sp.

58- Aeschna sp.

Exemplo de uma possível distribuição dos cartões (números) nas diferentes amostras A, B e C: AMOSTRA A 3 4 5 6 7 8 9 10 12 13 21 33 34 37 42 46

AMOSTRA B 11 16 17 18 19 20 22 25 35 51

AMOSTRA C 1 2 14 32 49 55

Nota: A distribuição dos cartões pelas três amostras foi feita com base na qualidade da água que se pretende simular, sendo que a amostra A irá corresponder ao local 3, a amostra B ao local 2 e a amostra C ao local 1. (Informação não fornecida aos alunos, devendo estes chegar a essa conclusão.)

3) Cartões grandes de CARACTERI ZAÇÃO DOS TRÊS HI POTÉTI COS LOCAI S DE AMOSTRAGEM LOCAL 1: O canal está modif icado, tendo sido retirada a vegetação riparia e tendo sido impermeabilizada a margem esquerda para construção do parque de estacionamento de um prédio habitacional.

Na margem direita, o leito de cheia está ocupado por uma plantação de milho.

LOCAL 2: As margens da ribeira apresentam alguma estabilidade, com vegetação riparia f ragmentada e observando- se alterações artif iciais, nomeadamente com plantação de relva para zona de lazer.

O leito do rio é pouco prof undo, com sedimento predominantement e arenoso.

LOCAL 3: As margens do rio apresentam poucos sinais de erosão, com vegetação riparia contínua e composta por árvores e arbustos de dif erentes espécies. A cerca de duzentos metros passa uma estrada.

O sedimento é heterogéneo, observando- se a existência de seixos de dif erentes dimensões.

Observa- se um desnível vertical côncavo, na zona riparia.

ACTI VI DADE

SI MULAÇÃO DA AVALI AÇÃO ECOLÓGI CA DA QUALI DADE DA ÁGUA, COM BASE NO CÁLCULO DO I BB E DO I BMWP.

PROTOCOLO EXPERIMENTAL: 1- OBJECTIVOS: - Comparar a qualidade de 3 supostas amostras de água, com base no estudo da comunidade de macroinvertebrados bentónicos.

- Relacionar a composição da comunidade de macroinvertebrados bentónicos com a caracterização do local, nomeadamente no que respeita o estado de naturalização das suas margens e o grau de poluição, pontual ou difusa.

2- MATERIAL: - 3 tinas, A, B e C, cada uma das quais contendo cartões (5x8cm) com imagens de macroinvertebrados bentónicos, num total de 20 cartões diferentes *.

- 20 tiras de identificação de macroinvertebrados. (2x8cm)* - Tabela para o cálculo do IBB. - Tabela para o cálculo do IBMWP. - Guia de identificação de macroinvertebrados (Serra et al, 2009).

- 3 cartões grandes (15x20cm) com a caracterização de três diferentes locais de amostragem.

3- PROCEDIMENTO: - Recorrendo ao Guia de Identificação de Macroinvertebrados, fazer corresponder a cada cartão-imagem a respectiva tira com o nome da espécie ou género, em cada uma das tinas A, B e C (sempre com o cuidado de não misturar o conteúdo das tinas).

- Utilizando as tabelas respectivas calcular, para cada caso: - o IBB. - o IBMWP. - Interpretar os resultados e concluir qual a água com melhor qualidade ecológica.

-Tendo em conta os resultados, fazer corresponder a cada tina o respectivo cartão descritivo do local amostrado.

4- AVALIAÇÃO: Relatório da actividade.