Avaliação da utilização de índices de integridade biótica do fitoplâncton como ferramenta para estimativa de qualidade da água nos Lagos Paranoá e Descoberto, no Distrito Federal

Abstract

O presente estudo teve como objetivo avaliar a aplicabilidade de índices de integridade biótica do fitoplanctôn para estimar a qualidade da água em reservatórios tropicais, empregando dados secundários oriundos do programa de monitoramento realizado pela Caesb nos lagos Paranoá e Descoberto, no Distrito Federal. Esses ambientes foram escolhidos pela sua importância para a população local, e também por possuírem um programa de monitoramento limnológico bem instituído. Os dados do monitoramento foram compilados num banco de dados, onde se buscou adequá-los para atendimento as métricas dos índices de integridade biótica. Os cinco índices estudados foram selecionados na literatura em função da compatibilidade com os dados disponíveis, e foram os seguintes: P-IBI-G - German Phytoplankton Index of Biotic Integrity (Wu et al., 2012); P-IBI-I - Phytoplankton Index of Biotic Integrity for Iraq (Maulood et al., 2011); Integrated Phytoplankton Index - IPI (Spatharis e Tsirtsis, 2010); PSI – Phyto-See-Index (Mischke et al., 2008) e Índice Q – Assemblage Index (Padisák et al., 2006). A aplicação dos índices no lago Paranoá foi feita com dados de cinco estações de monitoramento; na região central (estação C), a aplicação dos índices foi feita com dados de toda a coluna de água. A fim de verificar a capacidade dos índices em demonstrar alterações na qualidade da água, foram comparados dois períodos: de 1976 a 1998 e de 1999 a 2011. No lago Descoberto, a aplicação foi feita apenas na estação A, em toda a coluna de água com dados de 2004 a 2011, e teve o intuito de se avaliar comparativamente os resultados dos índices aplicados em dois ambientes distintos. Os resultados do lago Paranoá demostraram que no período de 1976 a 1998, todos os índices classificaram a água como “Ruim” ou “Insatisfatório”, corroborando que nesse período a qualidade da água estava comprometida, com sinais de eutrofização. A única exceção foi Q Index, que nas estações A1M e B1M apresentou resultado “Moderado” e na estação CSUP, “Bom”, pois apesar da alta densidade do grupo funcional SN (gêneros Cylindrospermopsis), foram registradas também densidades expressivas de espécies que caracterizam ambientes oligotróficos a mesotróficos. No período de 1999 a 2011, os índices P-IBI-G, P-IBI-I e IPI variaram de “Moderado” a “Insatisfatório”. Porém, os índices PSI e Q Index variaram de “Moderado” a “Excelente”; o Q Index apresentou melhores resultados, devido, principalmente, a diminuição da densidade do grupo SN. No lago Descoberto, o resultado foi semelhante: P-IBI-G, P-IBI-I e IPI variaram de “Moderado” a “Ruim”, enquanto os índices PSI e Q Index variaram de “Excelente” a “Bom”. As diferenças observadas podem ser atribuídas às abordagens adotadas no desenvolvimento de cada um. De forma geral os resultados demostraram que os índices evidenciaram diferenças entre ambientes distintos, bem como a evolução na qualidade da água ao longo do tempo, porém não foram eficientes em comprovar alterações dentro do mesmo corpo de água. Acredita-se que a adequação das notas de classificação e métricas componentes dos índices ao ambiente avaliado pode levar a maior sensibilidade dos índices em demonstrar a qualidade da água dos ambientes tropicais. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the applicability of phytoplankton biotic integrity indexes to estimate water quality in tropical reservoirs. To calculate the indexes were applied secondary data from the monitoring program conducted monthly by Caesb (Company of Environmental Sanitation of Federal District) in Paranoá and Descoberto lakes. The lakes were chosen for their importance to the Federal District population and also because a well established limnological monitoring program. The data was compiled in a database and adapted to meet the metrics of the chosen biotic integrity indexes. The five indexes studied were selected based on their metrics compatibility to the available dataset. The indexes applied are P - IBI - G- German Phytoplankton Index of Biotic Integrity (Wu et al. , 2012. ) , P - IBI - I- Phytoplankton Index of Biotic Integrity for Iraq ; Integrated Phytoplankton Index - IPI ( Spatharis and Tsirtsis , 2010) ; ( Maulood et al , 2011); PSI - Phyto -See -Index (Mischke et al. , 2008. ) and Index Q - Assemblage Index ( Padisák et al. , 2006). In Lake Paranoá the indexes were applied in five monitoring stations divided according to tributaries influences and limnological characteristics. In order to verify the ability of the indexes to demonstrate changes in water quality, two periods were compared 1976-1998 and 1999-2011. In Descoberto’s lake the indexes were applied only at the more deep monitoring station with data from 2004 to 2011. The comparison between the two lakes intended to evaluate the results in two different environments. In Lake Paranoá, the period 1976-1998, the indexes classified the water as " Poor " or " Unsatisfactory ", emphasizing the eutrophication period. The exception was the Q Index, which classified the stations A1M and B1M as "Moderate" and CSUP station as "Good" because of the high densities of oligotrophic to mesotrophic species. In the period 1999 to 2011, the P - IBI - G, P - IBI - I and IPI varied from "Moderate" to "Unsatisfactory” at the same time as, PSI and Q Index varied from "Moderate" to "Excellent". The difference was probably due to the decrease in the SN group (Cylindrospermopsis cyanobacterial genera) density. The results for Descoberto’s lake was similar : P - IBI - G , P - IBI - I and IPI ranged from "Moderate" to "Poor" , while PSI and Q Index ranged from "Excellent" to "Good". The dissimilarity observed may be due to the singular method used to develop each index. Overall, the results were able to differentiate the two environments, as well as point to water quality improvement over time at Paranoá’s lake. Nevertheless the indexes were not effective in differentiate the water quality among the monitoring stations. The better adjustment of the classification weight’s and metrics to the water body conditions would probably lead to an increase of the index’s sensitivity to demonstrate the water quality in tropical environments.