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.

Plantas aquáticas e nível de infestação das espécies presentes no reservatório de Bariri, no Rio Tietê

O monitoramento da vegetação aquática permite avaliar a evolução das comunidades e determinar o potencial de danos associados a essas populações. O objetivo do trabalho foi identificar as plantas aquáticas e os níveis de infestação de cada espécie, presentes no reservatório de Bariri. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática presente na represa (194 pontos), e os pontos foram demarcados com um aparelho de GPS. As plantas foram identificadas e realizou-se uma estimativa visual do valor geográfico do ponto (tamanho da área) e a distribuição proporcional das plantas no foco de infestação. Foram encontradas 15 espécies de plantas aquáticas vegetando na represa de Bariri. Considerando que as principais espécies ocorreram com níveis de infestação acima de 10%, as mais importantes foram: Brachiaria mutica (27,0% da área e 97,4% de freqüência), B. subquadripara (22,7% da área e 96,9% de freqüência), Eichhornia crassipes (13,8% da área e 85,6% de freqüência) e Typha angustifolia (16,7% da área e 72,7% de freqüência). Outra espécie que pode ser destacada e que apresentou um bom potencial de infestação foi Enidra sessilis, que ocorreu em 8,9% de ocupação na área vegetada e com 76,3% de freqüência.

Caracterização genética de populações de Egeria najas presentes no reservatório de Jupiá e rios afluentes

A Egeria najas é uma espécie aquática submersa nativa da bacia hidrográfica do rio Paraná. Com o represamento das águas do rio para geração de energia elétrica a espécie tem mudado seu comportamento de colonização dos leitos dos rios e ocorrido em grandes maciços dentro da represa de Jupiá e rios afluentes. Essa planta tem causado problemas por obstruir a passagem de água para as turbinas de geração de energia elétrica. Coletas de material vegetativo foram realizadas na represa e afluentes do rio Paraná para análise da variabilidade isoenzimática e de DNA. A análise isoenzimática mostrou haver somente quatro classes de diferentes biotipos. No entanto, utilizando-se os procedimentos de RAPD, observou-se que a espécie possui grande variabilidade genética. O represamento das águas também está permitindo o acumulo de variabilidade no local e promovendo um aumento de variabilidade por meio de possíveis cruzamentos entre genótipos diferentes. Os resultados também possibilitaram inferir sobre as possíveis rotas de migração de material genético para colonização da represa e rios afluentes.

Fatores ambientais na distribuição de populações de Brachiaria subquadripara presentes no Reservatório de Barra Bonita-SP

Este estudo teve como objetivos monitorar a distribuição de populações de Brachiaria subquadripara e caracterizar seu ambiente de ocorrência em duas épocas (seca e águas). As coletas foram realizadas em julho de 2004 e janeiro de 2005 em pontos previamente selecionados e georreferenciados, os quais se constituíram de 13 pontos no reservatório Barra Bonita (sete pontos no braço do rio Piracicaba e seis no braço do rio Tietê). Foram realizadas coletas de solo nas margens dos rios, sedimento, água e plantas. A distribuição em relação à área de infestação das populações de B. subquadripara observada na estação chuvosa foi influenciada pela variação sazonal, a qual ocorreu de forma heterogênea em relação à densidade populacional. O rio Tietê foi considerado um ambiente mais eutrófico do que o rio Piracicaba tanto em relação ao solo quanto em relação à coluna d'água. As amostras de água coletadas no rio Tietê apresentaram valores médios de pH na estação seca de 7,02 a 7,82, e na estação das águas registrou-se maior amplitude de variação (6,80 a 8,0). A maioria dos pontos amostrados apresentou altos teores de matéria orgânica no sedimento, sendo observados teores menores que 1,3% em dois pontos de coleta na época da seca e em cinco pontos na época das águas.

Manejo químico de Eichhornia crassipes e Brachiaria subquadripara com Diquat em condições de reservatório

Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do herbicida diquat no controle de plantas de Eichhornia crassipes e Brachiaria subquadripara em condições de reservatório. As parcelas experimentais apresentavam 650 m² e foram delimitadas e posicionadas por redes de pesca nas margens do reservatório de Salto Grande, Americana-SP. Os tratamentos testados foram: herbicida diquat aplicado na formulação Reward, nas doses de 960 g i.a. ha-1 (duas aplicações de 480 g, com intervalo de 15 dias), 960 g i.a. ha-1 (aplicação única), 1.920 g i.a. ha-1 (duas aplicações de 960 g, com intervalo de 15 dias), além de uma testemunha sem aplicação do herbicida. Para monitoramento das concentrações de diquat, foram coletadas amostras de água antes da aplicação do herbicida e 1, 2, 4, 7, 14 e 28 dias após aplicação (DAA) na área experimental e na montante e jusante da barragem. A análise da eficiência do diquat foi realizada através de avaliações visuais de controle no período (1, 2, 4, 7, 14, 21 e 28 DAA do herbicida) e aos dois dias após a segunda aplicação. O herbicida diquat mostrou-se eficiente no controle das plantas de E. crassipes, independentemente da dose e do manejo de aplicação, e seu efeito sobre as plantas de B. subquadripara foi temporário.

Levantamento de plantas aquáticas no reservatório de Salto Grande, Americana-SP

O objetivo deste estudo foi determinar a frequência relativa e o nível de infestação de cada espécie da flora aquática presente no reservatório de Salto Grande, Americana-SP. O levantamento e a identificação das plantas aquáticas foram realizados percorrendo-se as margens do reservatório em uma embarcação. Ao longo dele foram estabelecidos 20 pontos de avaliação, sendo todos eles fotografados e georreferenciados. Foram atribuídos valores de 0 a 100% tanto para as espécies presentes como para os espaços livres de macrófitas aquáticas que eventualmente pudessem ocorrer dentro dos pontos amostrados. Com os dados referentes ao número de indivíduos e pontos avaliados, foi determinada a frequência relativa de cada espécie. Foram identificadas 13 espécies em todo o reservatório, sendo 12 vasculares e uma de alga-verde (Chlorella spp.). Entre as espécies vasculares, nove eram plantas emersas flutuantes, as quais poderiam estar ou não ancoradas no leito do reservatório: Alternanthera philoxeroides, Brachiaria subquadripara, Cyperus difformis, Echinochloa polystachia var. spectabilis, Eichhornia crassipes, Panicum rivulare, Pistia stratiotes, Salvinia auriculata e Typha angustifolia. Outras três espécies foram encontradas somente em solo firme alagado: Aeschynomene sensitiva, Hedychium coronarium e Mimosa pigra.

Levantamento de plantas daninhas aquáticas no reservatório de Alagados, Ponta Grossa-PR

O monitoramento de macrófitas da represa Alagados um reservatório artificial de água que abastece parcialmente a população do município de Ponta Grossa-PR se faz necessário, uma vez que resíduos urbanos, bem como dejetos de áreas rurais, são descartados direta ou indiretamente nesse ambiente. Os objetivos deste trabalho foram realizar o inventário de plantas aquáticas coletadas entre agosto de 2007 e julho de 2008 no entorno do lago, como medida de monitoramento da área; indicar a frequência das espécies e apresentar um diagnóstico sobre o crescimento populacional destas; e identificar áreas onde a colonização por macrófitas é intensa, podendo tornar-se problema ambiental. Para realizar esse inventário, foram efetuadas 10 coletas em 48 pontos de amostragem ao longo das margens do lago da represa. Exsicatas foram depositadas no Herbário da Universidade Estadual de Ponta Grossa (HUPG). Foram amostradas 54 espécies, distribuídas em 16 famílias de angiospermas, 8 monocotiledôneas e 8 dicotiledôneas, e outras duas famílias de pteridófitas.

Monitoramento de fitoplâncton e microcistina no reservatório da UHE Americana

Este trabalho foi realizado na UHE Americana, pertencente à Companhia Paulista de Força e Luz, e faz parte de um projeto de pesquisa e desenvolvimento realizado em conjunto com a Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, de Botucatu. As amostragens de água foram realizadas nos meses de fevereiro, abril, junho e outubro de 2004. As características analisadas foram: temperatura da água, pH, oxigênio dissolvido, condutividade, nitrogênio total, nitrito, nitrato, amônia, fósforo total, fosfato, fosfato inorgânico, juntamente com análise qualitativa e quantitativa da comunidade fitoplanctônica e a toxicidade. O reservatório apresentou valores elevados de fósforo total, variando de 18 a 509 µg L-1; fosfato, de 4 a 463 µg L-1; nitrogênio total, de 0,99 a 17,25 mg L-1; e nitrato, de 0,26 a 15,29 mg L-1. Para a comunidade fitoplanctônica foram encontrados 103 táxons em todo o período amostrado; a maior riqueza foi encontrada no ponto P06, e a maior pobreza de táxons, nos pontos localizadas no corpo central do reservatório (P02, P03, P04 e P05). A maior concentração de cianofícea ocorreu em abril de 2004: 5.375.175 ind. L-1. As espécies que apresentaram as maiores densidades foram Microcystis aeruginosa, Anabaena spiroides, Microcystis sp. e Pseudoanabaena mucicola; a maior densidade foi apresentada por Anabaena spiroides, com 4.178.084 ind. L-1. Nos meses de junho e outubro a classe Cryptophyceae teve uma grande contribuição para a densidade total. Apesar da grande densidade de cianobactérias, os valores de toxicidade ficaram abaixo do limite permitido pela Portaria nº 1.469.

Estudo da movimentação de plantas aquáticas imersas presentes no reservatório da UHE Eng. Souza Dias - Jupiá

O objetivo deste estudo foi desenvolver um método para determinação de pontos de reprodução e de suas respectivas importâncias na disseminação das espécies E. densa, E. najas e C. demersum no reservatório de Jupiá. Foram monitorados dez locais nos quais se encontrou registro de altas infestações dessas espécies. Dois desses locais situam-se no rio Paraná, nas lagoas denominadas de Ferradura e Pernilongo; os outros oito sítios estão localizados no rio Tietê, nas lagoas marginais Testemunha, Barrenta, Vírgula e Flórida, e no leito do rio nos pontos Acima da Ponte dos Barrageiros, Abaixo da Ponte, Baía ao Lado da Ponte e em frente da Praia de Itapura. em cada um desses sítios de reprodução foram liberados e monitorados dez blocos de plantas aquáticas imersas por mês. Os blocos possuíam volume de 0,14 cm³ e receberam uma etiqueta plástica de identificação externa e uma bóia de cor laranja, com o objetivo de serem facilmente localizadas ou visualizadas à distância. Após a soltura, cada bloco foi georreferenciado por meio de um aparelho GPS, sendo o seu deslocamento avaliado a cada 15 dias. Os sítios Lagoa Vírgula, Lagoa Testemunha e Lagoa Barrenta destacaram-se quanto ao número de blocos (30, 20 e 19 blocos, respectivamente), que percorreram distâncias superiores a 500 m e, conseqüentemente, saíram de seus respectivos locais de reprodução. A grande maioria dos blocos permaneceu dentro da Lagoa Flórida; somente 12 blocos saíram e alcançaram o leito do rio Tietê. O sítio denominado Leito Acima da Ponte foi o que mais se destacou dentre os três localizados no leito do rio Tietê, pois forneceu 18 blocos de plantas, enquanto os sítios Abaixo da Ponte e Baía ao Lado da Ponte forneceram 15 e 14 blocos, respectivamente. O sítio Praia de Itapura foi o que apresentou menor importância em relação ao fornecimento de plantas imersas no rio Tietê, sendo localizadas apenas 11 bóias com deslocamento superior a 500 m. Os sítios de reprodução localizados no rio Paraná também contribuíram para o fornecimento de plantas imersas ao reservatório de Jupiá; nove blocos saíram da Lagoa Pernilongo e apresentaram deslocamentos superiores a 500 m. Entretanto, os sítios Lagoa Barrenta e Lagoa Ferradura foram aqueles que mais contribuíram com a chegada de plantas na tomada de água da UHE Eng. Souza Dias, uma vez que foram recolhidos, respectivamente, seis e quatro blocos de plantas provenientes desses locais de dispersão. A metodologia utilizada mostrou-se eficaz quanto à avaliação da movimentação de plantas aquáticas imersas dentro do reservatório de Jupiá.

Levantamento da infestação de plantas aquáticas em Porto Primavera antes do enchimento final do reservatório

O objetivo deste trabalho foi identificar as plantas aquáticas e os níveis de infestação de cada espécie em Porto Primavera antes do enchimento final do reservatório. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática no reservatório (72 pontos), sendo os pontos demarcados com um aparelho de GPS. As espécies foram identificadas e estimouse visualmente (tamanho da área) a distribuição proporcional das plantas no foco de infestação. Após a identificação, foram encontradas 18 espécies de plantas aquáticas vegetando no reservatório, das quais foram determinadas a frequência de espécie de planta aquática e a distribuição dentro do sistema de geração de energia. As espécies encontradas no reservatório foram: Eichhornia crassipes, Eichhornia azurea, Pistia stratiotes, Paspalum repens, Cyperus brevifolius, Paspalum conspersum, Echinochloa polystachya, Egeria densa, Egeria najas, Polygonum hidropiperoides, Polygonum lapathifolium, Alternanthera philoxeroides, Eleocharis sellowiana, Nymphaea ampla, Pontederia cordata, Salvinia auriculata, Salvinia rotundifolia e Typha angustifolia. As maiores frequências relativas foram observadas em: E. azurea (36,11%), E. crassipes (16,67%), P. stratiotes (13,89%), S. auriculata (13,89%), C. brevifolius (11,11%) e P. lapathifolium (6,94%).

Otimização da injeção cíclica de vapor em reservatório de óleo pesado

Thermal methods made heavy oil production possible in fields where primary recovery failed. Throughout the years steam injection became one of the most important alternatives to increase heavy oil recovery. There are many types of steam injection, and one of them is the cyclic steam injection, which has been used with success in several countries, including Brazil. The process involves three phases: firstly, steam is injected, inside of the producing well; secondly, the well is closed (soak period); and finally, the well is put back into production. These steps constitute one cycle. The cycle is repeated several times until economical production limit is reached. Usually, independent of reservoir type, as the number of cycles increases the cyclic injection turns less efficient. This work aims to analyze rock and reservoir property influence in the cyclic steam injection. The objective was to study the ideal number of cycles and, consequently, process optimization. Simulations were realized using the STARS simulator from the CMG group based in a proposed reservoir model. It was observed that the reservoir thickness was the most important parameter in the process performance, whilst soaking time influence was not significant

Eutrofização do Reservatório Cruzeta na bacia representativa do rio Seridó RN

Eutrophication has been listed as one of the main problems of water pollution on a global level. In the Brazilian semi-arid areas this problem takes even greater proportions due to characteristical water scarcity of the region. It is extremely important to the predictive eutrophication models development and to the reservoirs management in the semi-arid region, studies that promotes understanding of the mechanisms responsible for the expansion and control of algae blooms, essential for improving the water quality of these environments. The present study had as its main aims, evaluate the temporal pattern of trophic state, considering the influence of nutrients (N and P) and the light availability in the water column in the development of phytoplankton biomass, and perform the mathematical modelling of changes in phosphorus and chlorophyll a concentrations in the Cruzeta man-made lake located on Seridó, a typical semi-arid region of Rio Grande do Norte. To this, a fortnightly monitoring was performed in the reservoir in 05 stations over the months of March 2007 to May 2008. Were measured the concentrations of total phosphorus, total organic nitrogen, chlorophyll a, total, fixed and volatile suspended solids, as well as the measure of transparency (Secchi) and the profiles of photosynthetic active radiation (PAR), temperature, pH, dissolved oxygen and electrical conductivity in the water column. Measurements of vertical profiles have shown some periods of chemical and thermal stratification, especially in the rainy season, due to increased water column depth, however, the reservoir can be classified as warm polimitic. During the study period the reservoir was characterized as eutrophic considering the concentrations of phosphorus and most of the time as mesotrophic, based on the concentrations of chlorophyll a, according to the Thornton & Rast (1993) classification. The N:P relations suggest N limitation, conversely, significant linear relationship between the algae biomass and nutrients (N and P) were not observed in our study. However, a relevant event was the negative and significant correlation presented by Kt and chlorophyll a (r ² = 0.83) at the end of the drought of 2007 and the rainy season of 2008, and the algal biomass collapse observed at the end of the drought season (Dec/07). The equation used to simulate the change in the total phosphorus was not satisfactory, being necessary inclusion of parameters able to increase the power of the model prediction. The chlorophyll a simulation presented a good adjustment trend, however there is a need to check the calibrated model parameters and subsequent equation validation

A influência da poluição difusa e do regime hidrológico peculiar do semiárido na qualidade da água de um reservatório tropical

In semiarid region of northeast Brazil, the majority of reservoirs used for public supply has suffered degradation of water quality affected by diffuse pollution from agricultural and livestock areas of the watershed and by hydrologic regime peculiar to the region, characterized by a rainy season with higher volumes stored in reservoirs and a dry season with a reduction in water level due to high evaporation and increase of eutrophication. The Dourado reservoir, located in Currais Novos city, semiarid region of Rio Grande do Norte state, is one example of a water supply reservoir that can have degradation of water quality and impracticability of their use, due to the high external input of nutrients from non-point sources of watershed during the rainy season and increasing of eutrophication due to decrease the stored volume during the dry period. This study aimed to investigate and quantify diffuse pollution and the hydrologic regime of semiarid region in order to establish standards regarding the water quality of Dourado reservoir. The study period was between the months of May 2011 to March 2012. The diffuse pollution was quantified in terms of watershed from the mass balance of phosphorus in the reservoir, as in relation to areas under different types of land use within the riparian zone of the reservoir from the assessment of soil chemical properties and losses of phosphorus in each area. The influence of hydrological regime on water quality of the reservoir was evaluated from the monthly monitoring of the morphometric, meteorological and limnological features throughout the study period. The results showed that the reservoir has received a high load of phosphorus coming from the drainage basin and presents itself as a system able to retain some of that load tributary, giving an upward trend of the eutrophication process. Diffuse pollution by nutrients from areas under different types of land use within the riparian zone of the reservoir was higher in areas under the influence of livestock, being this area considered a potential diffuse source of nutrients to the reservoir. Regarding the water regime during the rainy season the reservoir was characterized by high concentrations of nutrients and small algal biomass, while in the dry season the reduction of volume and increase of the water retention time of the reservoir, contributing to the excessive growth algal biomass, favoring an increase in eutrophication and deterioration of water quality. In synthesis the water quality of Dourado reservoir is directed by diffuse pollution coming from the drainage basin and the hydrological regime of the peculiar semiarid region, where the rainy season is characterized by high input of allochthonous compounds from the tributaries and erosion of the soil in the reservoir riparian zone, and the dry season characterized by reducing the storage volume due to high evaporation, high residence time of water and consequent degradation of water quality due to the increase of eutrophication process