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Sustentabilidade dos Recursos Hídricos Macroinvertebrados na Avaliação da Qualidade da Água de Recursos Hídricos do Norte de Portugal – actividade de simulação.

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

2 NOTA INTRODUTÓRIA: Este trabalho não pretende constituir uma apresentação para sala de aula sendo apenas a partilha, com os professores, de algum material- base (como se de um portfólio se tratasse…) para ser desenvolvido um plano de aula sobre a avaliação ecológica da qualidade da água, com alguma criatividade, simulando metodologias científicas usadas na actualidade. Pressupõe, da parte do professor, algum conhecimento do cálculo dos índices referidos ou, caso contrário, algum treino prévio. Os materiais apresentados constituem sugestões de trabalho, podendo ser elaborados de forma diferente numa mesma linha metodológica, após uma introdução ao tema.

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

4

5 FACTORES QUE PODEM CONTRIBUIR PARA A DEGRADAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DOCE DISPONÍVEL: -Lixiviados agrícolas. -Esgotos domésticos. -Descargas industriais. -Degradação da vegetação ripícola. -Impermeabilização de leitos de cheia. -Águas paradas, não ocorrendo situações favoráveis ao seu enriquecimento em oxigénio.

6 A DQA E A VALORIZAÇÃO DOS BIOINDICADORES DA QUALIDADE DA ÁGUA: ESTADOELEMENTO: Macroinvertebrados bentónicos EXCELENTE……….. BOM………………… RAZOÁVEL………… 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. Ligeiras modificações da composição e abundância dos taxa invertebrados em comparação com as comunidades específicas de tipo. (…) A composição e a abundância dos taxa invertebrados diferem moderadamente das comunidades específicas do tipo. (…) In DQA

7 A avaliação do grau de qualidade da água pode fazer-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 superficiais. Baseando-se no estudo da comunidade de macroinvertebrados, o Índice Biótico Belga e o IBMWP constituem exemplos de metodologias actualmente usadas e que permitem fazer uma avaliação da qualidade da água.

8 IIIIII Grupos faunísticos Número de unidades sistemáticas presentes Número total de unidades sistemáticas presentes Índice biótico 1. Plecoptera ou HEPTAGENIIDAE 1. várias unidades sistemáticas apenas 1 unidade sistemática Tricópteros com casulo 1. várias unidades sistemáticas apenas 1 unidade sistemática ANCYLIDAE e Ephemeroptera excepto HEPTAGENIIDAE 1. mais de 2 unidades sistemáticas ou menos de 2 unidades sistemáticas Aphelocheirus ou Odonata ou GAMMARIDAE ou Mollusca (excepto SPHAERIDAE) Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes Asellus ou Hirudinea ou SPHAERIDAE ou Hemiptera (excepto Aphelocheirus) Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes TUBIFICIDAE ou CHIRONOMIDAE do grupo thummi-plumosus Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes ERISTALINAE (=SYRPHIDAE) Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes Tabela standard usada para o cálculo do índice biótico belga (IBB) (De PAUW & VANHOOREN, 1983)

9 FamíliasScore SIPHLONURIDAE, HEPTAGENIIDAE, LEPTOPHLEBIIDAE, POTAMANTHIDAE, EPHEMERIDAE TAENIOPTERYGIDAE, LEUCTRIDAE, CAPNIIDAE, PERLODIDAE, PERLIDAE, CHLOROPERLIDAE PHRYGANEIDAE, MOLANNIDAE, BERAEIDAE, ODONTOCERIDAE, LEPTOCERIDAE, GOERIDAE, LEPIDOSTOMATIDAE, BRACHYCENTRIDAE, SERICOSTOMATIDAE, THREMMATIDAE ATHERICIDAE, BLEPHARICERIDAE APHELOCHEIRIDAE 10 LESTIDAE, CALOPTERYGIDAE, GOMPHIDAE, CORDULEGASTERIDAE, AESHNIDAE, CORDULIIDAE, LIBELLULIDAE PSYCHOMYIIDAE, PHILOPOTAMIDAE, GLOSSOSOMATIDAE ASTACIDAE 8 EPHEMERELLIDAE, PROSOPISTOMATIDAE NEMOURIDAE RHYACOPHILIDAE, POLYCENTROPODIDAE, LIMNEPHILIDAE, ECNOMIDAE 7 NERITIDAE, VIVIPARIDAE, ANCYLIDAE, THIARIDAE, UNIONIDAE HYDROPTILIDAE GAMMARIDAE, ATYIDAE, COROPHIIDAE PLATYCNEMIDIDAE, COENAGRIONIDAE 6 OLIGONEURIIDAE, POLYMITARCIDAE DRYOPIDAE, ELMIDAE, HELOPHORIDAE, HYDROCHIDAE, HYDRAENIDAE, CLAMBIDAE HYDROPSYCHIDAE, HELYCOPSICHIDAE TIPULIIDAE, SIMULIIDAE PLANARIIDAE, DUGESIIDAE, DENDROCOELIDAE 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, CHAOBORIDAE2 Oligochaeta (todas as famílias) SYRPHIDAE 1 Cálculo do índice de qualidade biológica da água BMWP (ALBA-TERCEDOR & SÁNCHEZ-ORTEGA, 1988)

10 Qualidade biológica da águaIBMWPCôr no mapa Qualidade biológica da água muito boa >100Azul Eutrofia, água moderadamente poluída Verde Água poluída 36-60Amarelo Água muito poluída 16-35Laranja Comunidades aquáticas extremamente pobres <16Vermelho Classes de qualidade da água definidas segundo cada um dos Índices, IBMWP e IBB: ClasseIBBSignificadoCôr no mapa I10-9Água não poluídaAzul II8-7Água ligeiramente poluídaVerde III6-5Água moderadamente poluídaAmarelo IV4-3Água muito poluídaLaranja V2-0Água fortemente poluídaVermelho

11 ACTIVIDADE DE SIMULAÇÃO DA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA, EM SALA DE AULA, ATRAVÉS DE ÍNDICES CALCULADOS COM BASE NA IDENTIFICAÇÃO DE MACROINVERTEBRADOS BENTÓNICOS:

12 METODOLOGIA: Em cada uma de três tinas (A, B e C) encontra-se uma amostra simulada (cartões com imagens de macroinvertebrados) previamente preparada pelo Professor, tendo este em conta a caracterização do local de amostragem (dado não conhecido pelos alunos). 1- Recorrendo ao Guia de Identificação de Macroinvertebrados, os alunos deverão estabelecer a correspondência correcta entre o cartão-imagem e o cartão- identificação, sem misturar o conteúdo das tinas. 2- Para cada um dos casos e recorrendo às tabelas respectivas (diapositivos 8 e 9), devem calcular o IBB e/ou o IBMWP. 3- Com o material fornecido 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 feita, deverão ainda fazer corresponder a cada tina o respectivo cartão de caracterização do local de amostragem, compreendendo o conceito de qualidade ecológica. AVALIAÇÃO: Avaliação do relatório da actividade, pelos alunos.

13 CONSIDERAÇÕES FINAIS: Pretende-se que este trabalho possa ser desenvolvido em diferentes níveis de ensino e com objectivos finais de diferente grau de exigência, alertando sempre para a importância da biodiversidade e do respeito pela qualidade dos ambientes naturais, sendo que a diversidade dos macroinvertebrados bentónicos é já valorizada na Directiva-Quadro da Água num processo de avaliação de qualidade ecológica dos recursos hídricos superficiais. A nível de competências a desenvolver nos alunos, espera-se que este material permita um envolvimento prático capaz de fazer interiorizar valores de responsabilização ambiental, bem como a compreensão dos processos de avaliação da qualidade ecológica dos ecossistemas aquáticos numa perspectiva de saber fazer.

14 BIBLIOGRAFIA: ALBA-TERCEDOR,J.& SÁNCHEZ-ORTEGA, A.,1988. Um método rápido y simple para evaluar la calidad biológica de las aguas corrientes basada en el de Hellawell (1978). Limnética, 4: DE PAUW, N. & VANHOOREN, G Method for biological quality assessment of water courses in Belgium. Hydrobiologia, 100: DIRECTIVA 2000/60/CE, de 23 de Outubro de DUSSART, B., Limnologie. L´Étude des Eaux Continentales. Ed Gauthier-Villars, Paris. SERRA, Sónia ; COIMBRA Nuno; GRAÇA, Manuel, Manual de Invertebrados de Água Doce, Imprensa da Universidade de Coimbra.

15 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…)

16 Cartões do número 1 ao 9.

17 Cartões do número 10 ao 18.

18 Cartões do número 19 ao 27.

19 Cartões do número 28 ao 36.

20 Cartões do número 37 ao 45.

21 Cartões do número 46 ao 54.

22 Cartões do número 55 ao 58.

23 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 32- Chironomus sp. 33- Valvata 34- Dugesia lugubris 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. Listagem de identificação (cartões)

24 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.)

25 3) Cartões grandes de CARACTERIZAÇÃO DOS TRÊS HIPOTÉTICOS LOCAIS DE AMOSTRAGEM LOCAL 1: O canal está modificado, 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 fragmentada e observando-se alterações artificiais, nomeadamente com plantação de relva para zona de lazer. O leito do rio é pouco profundo, 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 diferentes espécies. A cerca de duzentos metros passa uma estrada. O sedimento é heterogéneo, observando-se a existência de seixos de diferentes dimensões. Observa-se um desnível vertical côncavo, na zona riparia.

26 ACTIVIDADE SIMULAÇÃO DA AVALIAÇÃO ECOLÓGICA DA QUALIDADE DA ÁGUA, COM BASE NO CÁLCULO DO IBB E DO IBMWP. 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 * 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.


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