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CAPACIDADE DE SUPORTE EM RESERVATÓRIOS Dr.Fernando Starling (CAESB, DF) Dr. Carlos Eduardo Borges Pereira Dr. Ronaldo Angelini Coordenação Geral: Prof.

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1 CAPACIDADE DE SUPORTE EM RESERVATÓRIOS Dr.Fernando Starling (CAESB, DF) Dr. Carlos Eduardo Borges Pereira Dr. Ronaldo Angelini Coordenação Geral: Prof. Dr. Ricardo M. Pinto-Coelho

2 Principais usos múltiplos de reservatórios (Brasil) –Aproveitamento Hidroelétrico –Estocagem de Água para Irrigação –Água para Abastecimento Público –Produção de Biomassa –Pesca Extensiva –Transporte –Recreação –Turismo –Estocagem de Água para Resfriamento

3 Principais Problemas de Reservatórios (Brasil) Eutrofização Aumento da Toxicidade e Contaminação Assoreamento e Sedimentação Doenças de Veiculação Hídrica Salinização Hipolimnion Anóxico e Impactos à Jusante Baixa diversidade da fauna de peixes em relação aos rios Elevado Aporte Interno e Sedimentos Tóxicos Elevado Crescimento de Macrófitas Relocação de População Humana

4 CAPACIDADE DE SUPORTE EM AQÜICULTURA COM TANQUES-REDE DEFINIÇÃO: Nível máximo de produção aqüícola que um dado ecossistema pode sustentar sem extrapolar certos limites aceitáveis de indicadores de eutrofização. Aplicação Prática em Reservatórios Brasileiros: Definição de QUANTO e ONDE alocar tanques-rede nos ecossistemas em função dos seus usos

5 Produção (toneladas/area.tempo) que um dado sistema de cultivo pode oferecer, sem afetar a estrutura e funcionamento do ecossistema do entorno sem extrapolar certos limites aceitáveis, de nutrientes ou biomassa de produtores primários (Pinto-Coelho., 2008) CAPACIDADE DE SUPORTE (CULTIVO DE PEIXES) A) Carga máxima de P que o sistema pode receber sem eutrofizar Input de Fósforo pelo Lançamento de Esgotos Capacidade de Suporte para Input de Fósforo B) Produção Máxima Sustentável de Aqüicultura em Tanques-rede Input de Fósforo da Ração

6 Definição de Limite Máximo de Nutriente ou Biomassa Algal para Capacidade de Suporte (legislação brasileira) ________________________ -Verificação de limites de nutrientes e Clorofila-a pela Resolução CONAMA No Limite de 30 µg/l para Fósforo e Clorofila-a (CONAMA 357).

7 Pré-requisitos para Aplicação de Modelagem Ecológica: -Usos preponderantes: zoneamento e enquadramento dos compartimentos -Dados morfométricos: profundidade (batimetria) e volume -Hidrodinâmica: tempo de residência, circulação da massa de água -Heterogeneidade espacial: áreas críticas já comprometidas ou a evitar -Aportes Externos: carga de fósforo em todos os tributários -Enriquecimento nutricional: teores de fósforo na massa de água (padrões espaço temporais) - Compartimentação do fósforo: teores de fósforo no sedimento e taxa de sedimentação de fósforo.

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9 Tabela Classificação de Estado Trófico em Diversas Estações de Amostragem do Reservatório de Furnas, segundo CEPIS (1990). Estação de Amostragem//P-TotalClorofila – a (µg/l)Classificação(µg/l)Classificação Barragem12,4 55% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 41 % OLIGOTRÓFICO 1,3 42% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 52% OLIGOTRÓFICO Turvo (FU-10)14,6 37,5% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 58 % OLIGOTRÓFICO 1,3 42% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 52% OLIGOTRÓFICO Guapé (FU-20)15,4 34% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 62 % OLIGOTRÓFICO 1,5 25% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 63% OLIGOTRÓFICO 11 % MESOTRÓFICO Barro Alto (FU-30)22,2 13% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 72% OLIGOTRÓFICO 13% MESOTRÓFICO 4,7 17% OLIGOTRÓFICO 64% MESOTRÓFICO 19 % EUTRÓFICO Fama (FU-40)28,0 5% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 61 % OLIGOTRÓFICO 32 % MESOTRÓFICO 8,9 9% OLIGOTRÓFICO 56% MESOTRÓFICO 34 % EUTRÓFICO P. Fernandes (FU-50)16,6 18% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 70 % OLIGOTRÓFICO 12 % MESOTRÓFICO 2,5 44% OLIGOTRÓFICO 49% MESOTRÓFICO 4 % EUTRÓFICO RESERVATÓRIO18,2 18% ULTRA-OLIGOTRÓFICO 68 % OLIGOTRÓFICO 13 % MESOTRÓFICO 3,3 29% OLIGOTRÓFICO 61% MESOTRÓFICO 9 % EUTRÓFICO

10 Modelos para estimativas da capacidade de suporte em sistemas aquáticos epicontinentais - Dillon & Rigler (Beveridge, 1987) - Estimativa de Kubtiza (1999) - Aplicativo QualRes (Cardoso da Silva, 2002) - Modelo Stella (Angelini & Petrere, 2000) - Modelo DELFT 3D (Albuquerque, 2002)

11 Regressão linear (clorofil X fósforo): clorofila = -0, ,224 * Fósforo; N = 94; R2 = 0,33 r = 0,58. Esse modelo pressupõe que o fósforo seja realmente o elemento limitante para a produção primparia...

12 O modelo mais testado e utilizado é o de Dillon & Rigler (1974), que representa uma modificação do modelo original de Vollenweider (1968) e considera que a concentração de fósforo total [P] em um dado corpo dágua é determinada pela carga de P, tamanho do lago (área e profundidade média), taxa de renovação da água (fração da coluna dágua perdida anualmente para jusante e a fração de P permanentemente perdida para o sedimento). Numa situação de equilíbrio, [P] = L* (1-R) / z *r, onde: [P] é a concentração de P-total em mg/l L é a carga de P-total em g/m2/ano z é a profundidade média em metros R é a fração do P-total retida no sedimento Capacidade de Suporte Modelo de Dillon & Rigler

13 A capacidade de um corpo dágua para a manutenção de uma qualidade satisfatória pode ser expressa como a diferença entre a concentração de fósforo no período atual (antes do cultivo), [P] I, e a concentração de fósforo final desejável ou aceitável, [P] F, sendo: D [P] = [P] F - [P] I. A determinação da mudança aceitável/desejável no nível trófico pelo input de nutrientes a partir da implantação dos tanques-redes é feita através da seguinte equação: D [P] = LPT (1- RPT) / zr, onde: LPT é a carga de P-total derivada dos aportes externos e internos; RPT é a fração do P-total que é retida nos sedimentos; z é a profundidade média em metros e r é a taxa de renovação de água em volumes por ano.

14 Estimando a capacidade de suporte em T. Marias e Furnas Dados de Entrada (modelagem) Conteúdo de fósforo na ração (%) 0,5 Taxa de conversão T.C: 1 1,5 Teor de fósforo no Peixe (p/p) (%) 0,34 Taxa de sedimentação (%) 0,77 Fósforo inicial mg/m 3 1,03 Fósforo final mg/m 3 30 Profundidade media (m) 5,3 Tempo de Detenção (mês) 1,17 - 1,3 Área do braço (ha) 540

15 PRODUÇÃO MÁXIMA ESTIMADA PARA TRÊS MARIAS = TON/ANO

16 PRODUÇÃO MÁXIMA ESTIMADA PARA FURNAS = TON/ANO

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18 Aspectos do entorno do Parque Aquícola do Sapucaí 3

19 PARQUE AQÜÍCOLA SAPUCAÍ- 3 Áreas Aqüícolas16 Dados de Entrada do Modelo Conteúdo de fósforo na ração (%)0,5 Taxa de conversão T.C: 11,5 Teor de fósforo no Peixe (p/p) (%)0,34 Taxa de sedimentação (%)0,77 Fósforo inicial mg/m 3 3 Fósforo final mg/m 3 30 Profundidade media (m)8,58 Tempo de Detenção (mês)0,8 Área do braço (ha)121,5 Tonelada de peixe produzida/ano4.298 Número de gaiolas Área requerida em ha21,49 Área delimitada (ha)24,38 Tonelada de peixe/ano corrigida para as áreas delimitadas Número de gaiolas corrigida para as áreas delimitadas10.745

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