Desenvolvimento de equipamentos para o mapeamento de áreas infestadas por macrófitas aquáticas imersas

Foi desenvolvido um conjunto de equipamentos com o objetivo de mapear as áreas infestadas por macrófitas aquáticas, auxiliando operações de manejo mecânico, as quais são realizadas por uma colhedora desenvolvida especificamente para essa finalidade. O conjunto de equipamentos foi constituído por um GPS com programa de correção diferencial, acoplado a um palmtop, um sistema com dois teclados ligados em dataloggers e um transdutor de deslocamento linear LT. O GPS, através do palmtop, proporcionava o mapeamento da área de deslocamento, auxiliando o operador na movimentação da máquina, otimizando a operação e evitando, dessa forma, a sobreposição das faixas de coleta na área a ser manejada. Um dos teclados monitorava a movimentação e operação da colhedora, além da presença de obstáculos, como tocos e bancos de areia, enquanto o outro gerava dados sobre a presença de determinada espécie de planta, como E. densa, E. najas e C. demersum, além do nível de infestação destas plantas. O transdutor, instalado na plataforma frontal da colhedora, se movimentava linearmente, gerando informações sobre a profundidade da coleta realizada. Dessa forma, pôde-se observar que o desenvolvimento desse conjunto de equipamentos foi de grande utilidade e auxiliou a operação de controle mecânico de áreas infestadas por macrófitas aquáticas imersas, possibilitando, assim, o planejamento de operações de manejo e controle subseqüentes.

Utilização de análise multivariada e redes neurais artificiais na determinação do comportamento de colonização de populações de macrófitas aquáticas no reservatório de Santana

As análises de agrupamento e de componentes principais e as redes neurais artificiais foram utilizadas na determinação de padrões de comportamento das populações de macrófitas aquáticas que colonizaram o reservatório de Santana, Piraí-RJ, durante o ano de 2004. As análises de agrupamento dividiram o comportamento das populações durante o ano em dois grupos distintos, apresentando um padrão no primeiro semestre que difere daquele observado no segundo semestre do ano. A análise de componentes principais demonstrou que esse comportamento da comunidade (grupo de populações) é influenciado principalmente pelas espécies S. montevidensis, Heteranthera reniformis, Ludwigia sp., Rhynchospora aurea, C. iria, C. ferax e Aeschynomene denticulata no primeiro grupo e por Echinochloa polystachya, Polygonum lapathifolium, Alternanthera phyloxeroides, Pistia stratiotes, Eichhornia azurea, Brachiaria arrecta e Oxyscarium cubense no segundo grupo. As redes neurais artificiais agruparam as populações de macrófitas aquáticas em nove grupos, conforme sua densidade nos diferentes meses do ano. A aplicação da análise de componentes principais (ACP) nos valores de frequência das populações presentes nos primeiros três grupos de Kohonen permitiu discriminar três grupos de meses, cujas populações apresentaram características diferentes de colonização. A aplicação das redes neurais artificiais permitiu melhor discriminação dos meses e das espécies que compõem as comunidades correspondentes, quando utilizada a análise de componentes principais.

Dinâmica da comunidade de macrófitas aquáticas no reservatório de Santana, RJ

Apesar da importância na dinâmica dos ecossistemas aquáticos, as macrófitas podem formar densas e extensas colonizações em corpos hídricos cujos equilíbrios ecológicos foram rompidos. Nessas condições, essas plantas promovem uma série de problemas que as tornam alvos de controle. Para elaboração de planos adequados de manejo dessa vegetação, é fundamental o conhecimento das dinâmicas relativas das populações que a compõem. O objetivo deste trabalho foi realizar levantamentos mensais da composição específica da comunidade de macrófitas que coloniza o reservatório de Santana, localizado no município de Piraí/RJ, monitorando 97 pontos georreferenciados, abrangendo toda a lâmina d'água. Foram identificadas 41 espécies, inseridas em 21 famílias botânicas. As famílias Poaceae, Pontederiaceae e Cyperacae foram as que apresentaram os maiores números de espécies ao longo do ano. Salvinia herzogii e Egeria densa apresentaram as maiores notas anuais de colonização do reservatório. As populações de Eichhornia azurea, Brachiaria arrecta e Paspalum repens completaram o grupo das espécies numericamente mais relevantes. As plantas de hábito flutuante tenderam a apresentar populações com padrão de distribuição geográfica casualizado, enquanto as espécies fixadas no sedimento e as submersas apresentaram populações com padrão agregado. Não houve expressivas variações mensais dos valores dos índices de diversidade (H') e de equitabilidade (E') das comunidades de macrófitas aquáticas ao longo do ano. O dendrograma construído com o coeficiente de Odum mostrou uma seqüência lógica dos meses, evidenciando uma definida sucessão de populações divididas em dois grupos de similaridade separados pelo mês de junho. Nessa época, o nível de água do reservatório foi reduzido e o sedimento ficou exposto, favorecendo as espécies de hábito emergente.

Análise da dinâmica espaço-temporal de macrófitas submersas mapeadas com técnicas hidroacústicas no reservatório de Taquaruçu, rio Paranapanema

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento da vegetação submersa, em termos da altura dos dosséis, considerando as dimensões espaço e tempo, usando técnicas de hidroacústica. Foram realizados dez levantamentos de campo no período de outubro de 2009 a dezembro de 2010, para aquisição de pontos georreferenciados de altura dos dosséis, frequência de ocorrência de vegetação, bem como de profundidade. Medidas limnológicas também foram feitas, a fim de verificar se suas variações poderiam explicar a distribuição espacial das macrófitas. Os dados de vegetação foram analisados por levantamento e por profundidade; além disso, compuseram um banco de dados implementado em um Sistema de Informação Geográfica. Foram então interpolados e das superfícies resultantes foram geradas cartas, que indicam a distribuição espacial do crescimento ou decaimento da vegetação. Modelos em três dimensões dos dosséis foram produzidos, para representar a ocupação volumétrica das macrófitas submersas. Os resultados mostraram que houve significativa redução da infestação de um ano para outro. Observou-se, ainda, que os maiores dosséis concentram-se em uma profundidade de 2 a 4 m. O mapeamento identificou tanto áreas de crescimento quanto de decaimento, distribuídas de modo heterogêneo. Não foi possível observar relação direta das medidas limnológicas com a dinâmica da vegetação, pois não apresentaram variação espaço-temporal significativa. Foi possível estimar o volume ocupado pelas macrófitas submersas, e a tendência observada é de que o aumento de volume é precedido por uma aparente homogeneização dos dosséis.

Avaliação da degradação de macrófitas aquáticas descartadas em ambiente protegido

Com o intuito de buscar informações sobre a degradação de macrófitas aquáticas descartadas em pilhas, após ações do controle mecânico, foi conduzido um experimento no Departamento de Recursos Naturais - Ciências Ambientais, UNESP, campus de Botucatu-SP. Para atender o objetivo proposto, foram montadas pilhas com volume de 2,25 m³, compostas, principalmente, por três espécies de macrófitas, retiradas do reservatório da UHE Americana/SP. Foram coletadas amostras na montagem das pilhas, aos 15, 30, 60 e 90 dias, para o acompanhamento da temperatura da pilha e do pH do material orgânico durante o processo, além de uma análise química do composto ao final dos 90 dias. Os tratamentos foram: T1 - somente plantas aquáticas e revolvimento da pilha a cada sete dias; T2 - somente plantas aquáticas e revolvimento a cada quatro dias; T3 - plantas aquáticas + permagel, com revolvimento a cada sete dias; e T4 - plantas aquáticas + permagel e revolvimento a cada quatro dias. Utilizou-se o delineamento estatístico inteiramente casualizado, sendo a análise estatística realizada para coleta aos 90 dias, empregando o programa SISVAR. Concluiu-se que os resultados de macro e micronutrientes, temperatura, umidade, pH, relação C/N e redução do volume das pilhas foram semelhantes aos observados quando se procedeu ao descarte em pilhas com volume de 4,5 m³ sobre o solo.

Sensoriamento remoto hidroacústico no mapeamento de macrófitas aquáticas submersas

Macrófitas são importantes produtoras primárias do ecossistema aquático, e o desequilíbrio do ambiente pode ocasionar seu crescimento acelerado. Portanto, levantamentos de dados relacionados a macrófitas submersas são importantes para contribuir na gestão de corpos de água. Contudo, a amostragem dessa vegetação requer um enorme esforço físico. Nesse sentido, a técnica hidroacústica é apropriada para o estudo de macrófitas submersas. Assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar os tipos de dados gerados pelo ecobatímetro e analisar como esses dados caracterizam a vegetação. Utilizou-se o ecobatímetro BioSonics DT-X acoplado a um GPS. A área de estudo é um trecho do Rio Uberaba, MG. A amostragem foi feita por meio de transectos, navegando de uma margem à outra. Depois de processar os dados, obteve-se informação a respeito de ocorrência de macrófitas submersas, profundidade, altura média das plantas, porcentagem da cobertura vegetal e posição. A partir desse conjunto de dados, foi possível extrair outras duas métricas: biovolume e altura efetiva do dossel. Os dados foram importados de um Sistema de Informação Geográfica e geraram-se mapas ilustrativos das variáveis estudadas. Além disso, quatro perfis foram selecionados para analisar a diferença entre as grandezas de representação de macrófitas. O ecobatímetro mostrou-se uma ferramenta eficaz no mapeamento de macrófitas submersas. Cada uma das medidas - altura do dossel, ECH ou biovolume - caracteriza de forma diferente a vegetação submersa. Dessa forma, a escolha do tipo de representação depende da aplicação desejada.

Uso do sensoriamento remoto orbital no monitoramento da dispersão de macrófitas nos reservatórios do complexo Tietê

A presença de algumas substâncias na água, como pigmentos fotossintetizantes, particulados, etc., afeta sua cor, provocando mudanças na radiância da água registrada por sensores orbitais. Nesse sentido, o sensoriamento remoto pode se constituir em uma fonte complementar de dados para o monitoramento da qualidade da água em grandes reservatórios (Novo et al., 1994). No contexto de um projeto de pesquisa realizado na AES Tietê S.A., com o objetivo de desenvolver técnicas para a avaliação da área com infestação de plantas aquáticas, imagens orbitais multiespectrais foram usadas tanto para mapear a dispersão espacial e estimar a área de ocorrência de macrófitas aquáticas, em duas épocas distintas, quanto para orientar a definição de pontos de amostragem in loco, visando a coleta e posterior análise da água e de sedimentos nos reservatórios. Este trabalho apresenta uma descrição do procedimento metodológico adotado na análise das imagens multiespectrais, bem como os resultados obtidos na caracterização dos reservatórios de Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão e Nova Avanhandava, em termos de seu dimensionamento, variabilidade espectral da água e presença de macrófitas emersas, nas duas épocas do ano consideradas.

Atributos polarimétricos de imagem radar na inferência de parâmetros morfológicos de macrófitas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Impacto das atividades de aqüicultura e sistemas de tratamento de efluentes com macrófitas aquáticas – relato de caso

Aquaculture effluents are enriched by nitrogen, phosphorus and organic matter and contribute to increase eutrophication of the receiving water bodies and reduction or change in biodiversity. To reduce effluent loading is important to formulate highly digestible diets with lower nutrient levels. In addition, it is necessary to treat effluents to attend to new legislation demands and the pressure of environmentalist. This review of the aquaculture activities and its impacts on the environmental is divided into fourth main subjects. The first is the way in which aquaculture affects the environmental through the consumption of materials and energy. The second is how aquaculture can affect the environmental directly, particularly through the effluents. The third is on the systems for treatment of aquaculture effluents with aquatic macrophytes. The fourth part is how aquaculture can be developed of sustainable form is on the systems for treatment of aquaculture effluents with aquatic macrophytes.

Metodologia para avaliação de impacto ambiental de macrófitas em mesocosmos

Este trabalho teve como objetivo analisar a metodologia para avaliação do impacto ambiental causado pelo uso de herbicidas no controle de macrófitas. O desenho e a construção dos mesocosmos são descritos em detalhes, como também a forma como foram inseridos lâminas para coleta e medida da comunidade perifítica e sedimento para avaliação da comunidade bentônica. O método utilizado foi o de fluxo contínuo, e vários parâmetros de qualidade de água foram medidos, além da determinação de resíduos na coluna d'água e no sedimento. A intenção de se utilizar um método de fluxo contínuo foi buscar uma situação mais próxima da realidade, a fim de que os resultados obtidos possam espelhar com maior exatidão os possíveis riscos provenientes do uso de substâncias químicas no controle das macrófitas. Alguns ajustes devem ser feitos nessa metodologia para melhor caracterização dos efluentes e calibração do sistema.

Composição química de macrófitas aquáticas flutuantes utilizadas no tratamento de efluentes de aqüicultura

Os objetivos deste trabalho foram avaliar a composição química de duas espécies de macrófitas aquáticas flutuantes (Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes), utilizadas no tratamento de efluentes de aqüicultura, e inferir as possibilidades de aproveitamento desses vegetais. E. crassipes apresentou os maiores conteúdos de cálcio (1,51%), magnésio (3.916,67 mg kg-1), manganês (1.233,33 mg kg-1), zinco (81,83 mg kg-1), ferro (5.425,00 mg kg¹) e cobre (25,83 mg kg-1). Na biomassa de P. stratiotes foram obtidos os maiores valores de matéria mineral (18,95%), fósforo (0,38%), nitrogênio (2,40%), proteína bruta (15,02%) e aminoácidos, à exceção de ácido aspártico e triptofano.

Digestibilidade aparente de macrófitas aquáticas pela tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) e qualidade da água em relação às concentrações de nutrientes

Objetivou-se com este estudo determinar os coeficientes de digestibilidade aparente (CDA) da proteína bruta e dos aminoácidos de duas espécies de macrófitas aquáticas flutuantes (Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes) pela tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) e verificar a qualidade da água dos aquários de digestibilidade em relação às concentrações de nitrogênio e fósforo. Foram elaboradas três rações, marcadas com 0,10% de óxido de cromo-III, sendo uma ração-referência (purificada) e as demais contendo 30% de cada uma das macrófitas aquáticas. As tilápias-do-nilo (58,8 + 18,5 g) foram alimentadas até a saciedade aparente e a coleta de fezes foi feita pelo sistema Guelph modificado. Os CDA médios da proteína e dos aminoácidos foram, respectivamente, 93,17 e 93,32% para a ração-referência; 59,23 e 60,35% para E. crassipes; e 52,24 e 57,40% para P. stratiotes. Não foram constatadas diferenças significativas entre os valores de CDA da proteína e dos aminoácidos dos ingredientes vegetais. Os resultados obtidos demonstraram reduzida eficiência da tilápia-do-nilo em assimilar a maioria dos aminoácidos de E. crassipes e P. stratiotes. As excretas das tilápias-do-nilo contribuíram para o aumento das concentrações de nitrogênio e fósforo na água dos aquários, independentemente da ração fornecida.

Influência de herbicidas em macrófitas aquáticas

The effects of the herbicides atrazine, 2,4-D, glyphosate (direct and rodeo) and trifluralin were determined on the growth and death of fronds of the aquatic macrophytes Spirodela punctata (G.F.W. Meyer) Thompson and Salvinia minima Baker, through three series of concentrations of each herbicide in climatic chamber (3000 lux, 12/12 hours photoperiod, temperature 23 ± 1°C). After seven days, the concentrations of series 1 (0.025, 0.125, 0.625 and 3.125 mg.L -1) inhibited the growth of Salvinia minima. In Spirodela punctata, only the herbicides rodeo and trifluralin caused growth inhibition. These concentrations did not caused death of fronds in the species. The concentrations of series 2 (40, 60, 80 and 100 mg.L -1) of the herbicides 2,4-D, direct e trifluralin decreased growth of Salvinia minima; death of fronds was caused by 2,4-D and trifluralin to Salvinia minima, and by direct and trifluralin to Spirodela punctata. For the series 3 (200, 400, 600, 800 and 1000 mg.L -1), the herbicide 2,4-D caused growth decrease of both species. The herbicides rodeo and trifluralin showed to be the most lethal for both species. The herbicide atrazine caused death of fronds in Spirodela punctata.

Valor nutritivo de macrófitas aquáticas flutuantes (Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes e Salvinia molesta) utilizadas no tratamento de efluentes de aqüicultura

The aim of this study was to evaluate the nutritive value of free-floating aquatic macrophytes, Eichhornia crassipes (Mart.) Solms (Pontederiaceae), Pistia stratiotes (L.) (Araceae) and Salvinia molesta (Mitchell) (Salviniaceae) used in a Nile tilapia (Oreochromis niloticus) waste treatment, and these species biomass potential uses. The vegetal biomass samples were collected from 0.25 m 2 floating squares and divided in aerial and submerse parts, to determine the concentrations of cell wall fraction, soluble carbohydrates, polyphenols, lipids, crude protein and total phosphorus. The higher nutritive value was observed in E. crassipes and S. molesta aerial parts, and in P. stratiotes total biomass, due to their lower cell wall fraction mean rates (60.7; 64.2 and 56.9 % dry mass, respectively) and to the higher rates of: crude protein (10.1; 9.1 and 8.8 % dry mass, respectively), soluble carbohydrates (26.6; 18.7 and 12.4 mg.g -1 dry mass, respectively) and lipids (7.6; 4.5 and 4.4% dry mass, respectively). It may be concluded that P. stratiotes total biomass, and E. crassipes and S. molesta aerial biomass have nutritive values with potential use for ruminant feeding or as ration ingredients.