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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/23804
AVALIAÇÃO DA ECO-EXÉRGIA DA COMUNIDADE DE MACROINVERTEBRADOS COMO INDICADORA DA QUALIDADE ECOLÓGICA DE RIOS DA MATA ATLÂNTICA
Silva, Rafael Dellamare da | Date Issued:
2017
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Sistemas de indicadores biológicos para mensuração da qualidade ambiental vêm sendo amplamente utilizados para gestão de ecossistemas aquáticos. Recentemente, tem se investido na avaliação de orientadores holísticos termodinâmicos com objetivo de capturar uma imagem total do ecossistema, através da análise e qualificação dos fluxos de energia. A Eco-exérgia é usada principalmente para resumir a dinâmica complexa dos ecossistemas lóticos. A eco-exérgia representa uma qualificação da energia e mensura a quantidade de trabalho que um sistema pode realizar enquanto se distancia do equilíbrio termodinâmico com o ambiente, sendo uma medida efetiva para expressar o nível de organização e informação das comunidades. O presente estudo teve como objetivo, descrever a tendência temporal das eco-exérgias e analisar seu potencial como indicadora de impacto em comunidades de macroinvertebrados em um gradiente de impacto em rios tropicais da Floresta Atlântica no sudeste brasileiro. Foram selecionados 12 riachos pertencentes a duas tipologias de leito de rios (leito rochoso e sedimentar). Os rios foram enquadrados em três classes de integridade ambiental (referência, intermediária e impactada). Amostragens das comunidades foram realizadas em dois períodos anuais (inverno/verão) por dois anos. Para o cálculo das eco-exérgias, a biomassa dos organismos individuais foi quantificada e os táxons enquadrados em 5 grupos funcionais tróficos de alimentação: carnívoro, onívoro, herbívoro, detritívoroherbívoro e detritívoro. Foram utilizados os fatores de ponderação específicos para cada grupamento trófico (β-valores) e as respectivas biomassas individuais para aferir os diferentes tipos de eco-exérgias. Os índices das Ecoexérgias total e específica (estrutural) foram utilizados para caracterizar o estado termodinâmico das comunidades num gradiente de impacto. Os resultados indicam alta estabilidade sazonal para ambas as Eco-exérgias. As correlações de Spearman entre as eco-exérgias contra o primeiro eixo da PCA ambiental revelou que apenas as eco-exérgias tróficas de organismos onívoros, herbívoros e detritívoro-herbívoros foram significativamente correlacionadas ao gradiente de impacto. Entretanto, todos os tipos de ecoexérgias demonstraram potencial para serem usadas como indicadoras termodinâmicas e auxiliar na expressão do grau de complexidade e estabilidade dos ecossistemas aquáticos de rios.
Abstract
Gauging environmental standards through bioindicator systems have been a common practice in aquatic ecosystems management. Recently, efforts have focused on evaluating holistic thermodynamic indicators, in an attempt to capture a bigger picture of the ecosystem by analyzing and qualifying energy flows. Eco-exergy is mainly used to summarize the complex dynamics of lotic ecosystems. It represents a qualification of energy and measures the amount of work a system is able to do while distancing from thermodynamic equilibrium with the environment - an effective way to express organization and information levels of communities. The present study aimed to describe eco-exergy temporal trends and investigate its potential as an impact indicator for macroinvertebrates communities from tropical rivers under different levels of impact. Twelve streams from the Atlantic Rainforest, southeastern Brazil, were chosen and classified into two riverbed typologies (rocky and sedimentary). The streams were also assorted into three environmental quality categories: reference, intermediate and impacted. Samplings from the communities were carried out in two seasons (summer/winter) for two years. In order to calculate eco-exergies, the biomass of individual organisms was quantified and taxa were assorted into five groups according to functional trophic group: carnivore, omnivore, herbivore, detritivore-herbivore and detritivore. Specific ponderation factors (β-values) were used for each trophic group and their respective individual biomasses to assess different types of eco-exergies. The total and specific (structural) eco-exergy indexes were used to characterize the thermodynamic state of communities within an impact class. Results indicated high seasonal stability for both eco-exergies. The Spearman correlation among eco-exergies against the first axis of the environmental PCA revealed that only trophic eco-exergies of omnivores, herbivores and detritivore-herbivore correlated significantly with the impact class. Meanwhile, all types of ecoexergies seem promising as potential thermodynamic indicators and could aid in expressing levels of complexity and stability in lotic Gauging environmental standards through bioindicator systems have been a common practice aquatic ecosystems management. aquatic ecosystems.
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