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Hoehnea 30(1): 71-77,3 fig., 2003
Avalia~ao sazonal da biomassa da macrofita aquatica Eichhornia azureaem urn rio de aguas brancas da bacia hidrografica do rio Itanhaem
(litoral sui do estado de Sao Paulo, Brasil)
Gustavo Gonzaga Henry-Silva,,3 e Antonio Fernando Monteiro Camarg02
Recebido: 13.08.2002; aceilo: 17.02.2003
ABSTRACT - (Seasonal evaluation of the biomass of the aquatic macrophyte Eichhornia aZlirea in a white water stream ofthe hydrographic Itanhaem river basin (south coast of Sao Paulo State, Brazil». Samples of plant material were obtained inquarterly intervals from August of 1997 through May of 1998. Physical and chemical variables of the water and values ofphotosynthetic active radiation and precipitation were measured. No significant differences were observed (p>0.05) amongthe values of the living biomass of E. aZlirea in the different seasons of the year. Values found were 245.5 g DW m-2,
280.1 g DW m-2, 328.2 g DW m-2 and 306.1 g DW m-2 for spring, summer, autumn and winter, respectively. The absence ofseasonal variation of the biomass of E. aZllrea is probably due to the narrow seasonal variation of the physical and chemicalcharacteristics of the water and the climatic uniformity of the region.Key words: aquatic macrophyte, Eichhornia aZlirea, biomass, lotic ecosystem
RESUMO - (Avaliac;:ao sazonal da biomassa da macr6fita aquiitica Eichhornia azurea em urn rio de aguas brancas da baciahidrografica do rio Itanhaem (litoral suI do estado de Sao Paulo, Brasil». As coletas de material vegetal foram efetuadas emintervalos trimestrais de agosto de 1997 a maio de 1998. Foram obtidas medidas de variaveis ffsicas e qufmicas da agua, alemdos valores de radiac;:ao fotossinteticamente ativa e de precipitac;:ao. Nao foram constatadas diferenc;:as significativas (p>0,05)entre os valores de biomassa viva de E. a::'llrea nas diferentes epocas do ano. Na primavera 0 valor medio foi de 245,5 g PS m-2
;
no verao, de 280,1 g PS m-2; no outono, de 328,2 g PS m-2
; e no inverno, de 306,1 g PS m-2. Nao foi constatado urn padrao de
variac;:ao sazonal da biomassa de E. aZlirea devido, provavelmente, 11 pequena variac;:ao sazonal das caracterfsticas ffsicas equfmicas da agua e da uniformidade climatica da regiao.Palavras-chave: macr6fita aquatica, Eichhomia azurea, biomassa, ecossistema l6tico
Introdu~o
As macr6fitas aqmlticas constituem uma dasprincipais comunidades de ecossistemas Ifmnicos parcontribufrem para a diversidade biol6gica e porapresentarem elevada biomassa e alta produtividade(Esteves 1998). 0 estudo da produ~ao de biomassadesses vegetais permite fornecer subsfdios para seavaliar a importancia desta comunidade para a cadeiaalimentar e para a ciclagem de nutrientes e f1uxo deenergia no ambiente aquiitico (Esteves 1982, Nogueira& Esteves 1990, Menezes et al. 1993).
Quanto a varia~ao temporal da biomassa dasmacr6fitas aquiiticas, observam-se grandes diferen~as
entre regi6es temperadas e tropicais. Em regi6estemperadas, a varia~ao sazonal de biomassa dessesvegetais esta relacionada principal mente a varia~ao
de luz e temperatura. Nos tr6picos 0 desenvolvimentopode ser praticamente constante, com nascimento,crescimento e morte de indivfduos em urn processocontfnuo durante 0 ana (Wetzel 1975, Esteves 1998).Entretanto, em ecossistemas aquiiticos tropicais deplanfcie de inunda~ao,0 pulso de inunda~aopode atuarcomo 0 fator determinante na varia~ao sazonal dabiomassa das macr6fitas aquiiticas (Junk et al. 1989,Camargo & Esteves 1996).
Na bacia hidrogratica do rio Itanhaem,principalmente em sua planfcie costeira, sao varios osecossistemas 16ticos colonizados por macr6fitasaquiiticas de diferentes tipos ecol6gicos (Camargo etal. 1997, Henry-Silva & Camargo 2000, Henry-Silvaet al. 2001) e dentre as mais abundantes e amplamentedistribufdas, esta a especie Eichhomia azurea (Sw.)Kunth. Esta especie e nativa da America do SuI,
I. Cenlro de AqUicullura, U ESP, Rodovia Carlos Tonanni, km 5, 14870-000 laboticabal, SP, Brasil.2. Departamento de Ecologia, InSlilulo de Biociencias, UNESP, Av. 24-A, 1515, 13506-900 Rio Claro, SP, Brasil.3. Autor para correspondencia: [email protected]
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provavelmente originaria da reglao amazonica.Atualmente esta presente desde 0 sui dos EstadosUnidos ate a Argentina. No Brasil ocorre em todo 0
territorio, principal mente em mananciais de aguasparadas e brejos com aguas correntes (Castellanos1958, Lorenzi 1982). Na bacia hidrografica do rioItanhaem, E. azurea e encontrada tanto em rios deaguas pretas quanto em rios de aguas brancas.
Este trabalho teve por objetivo verificar aexistencia de variacrao sazonal de biomassa damacrofita aquatica Eichhomia azurea em urn rio deaguas brancas da bacia hidrografica do rio Itanhaem(SP) com reduzida oscilacrao de nfvel durante 0 ano.
Material e metodos
Area de estudo: 0 rio Branco esta localizado nabacia hidrografica do rio Itanhaem, no litoral suI doestado de Sao Paulo. Esta bacia possui 930 km2 dearea e situa-se entre os paralelos de 23°50' - 24°15'Se entre os meridianos de 46°35' - 47°00'W, abrangendoos municfpios de Perufbe, Mongagua, Praia Grande,Sao Vicente, Sao Paulo e Itanhaem (figura 1). Amaioria dos rios da bacia do rio Itanhaem possui suasnascentes na Serra do Mar e alguns na propria planfciecosteira, apresentando aguas claras, brancas e pretasdevido as diferencras geologicas, de relevo e devegetacrao que a regiao apresenta (Camargo et al.1997).
As nascentes do rio Branco localizam-se no PreCambriano da Serra do Mar a aproximadamente800 m de altitude. Apresenta 87,3% da area de suabacia hidrografica sobre terrenos de origem PreCambrianos, 4,6% sobre terrenos Quaternarioscompostos por sedimentos continentais e 8,1 % sobreterrenos do perfodo Holoceno com influencia marinhae lagunar (Suguiu & Martin 1978, Camargo et al.1997). Segundo a classificacrao de Navarra (1988),baseada principalmente na altitude e no local danascente dos cursos de agua, 0 rio Branco pode serclassificado como urn rio exogeno de planalto. Eurnrio de quinta ordem, apresentando 65 km de extensaoe uma area de drenagem de 289 km2 (Pereira 2002).
Segundo Setzer (1966), 0 clima regional ec1assificado como At tropical, sem estacrao seca. Aprecipitacrao media anual e de 2.112 mm com chuvasbern distribufdas ao lange do ana (Lamparelli 1998).a fotoperfodo apresenta reduzida variacrao anual, coindias ligeiramente mais longos no vedo (13 horas) doque no inverno (10 horas).
As amostras de biomassa de E. azurea e de aguaforam obtidas em uma area de remanso do rio Branco(Branco-Baia) em intervalos trimestrais, de agosto de1997 a maio de 1998.
A estimativa da biomassa foi feita em triplicata,utilizando-se como amostrador urn quadrado de0,25 m2de area (Westlake 1974). a material vegetalcoletado foi separado em raiz, rizoma/pecfolo e laminafoliar, e limpo atraves de sucessivas lavagens, para aremocrao de periffton, detritos organicos e partfculasinorganicas associadas. A biomassa das diferentesestruturas de E. azurea foi determinada apos secagemem estufa a 70° C, ate atingir peso constante, eexpressa em g PS m,2. Para a estimativa da biomassaviva de E. azurea foram somados os valores debiomassa das partes emersa e submersa e exclufdosos valores da biomassa morta. Foi considerada comobiomassa morta toda estrutura da planta com pelomenos 50% da superffcie em processo dedecomposicrao.
As variaveis ffsicas e qufmicas da agua foramobtidas em intervalos trimestrais de 1994 a 1998. asvalores de temperatura, pH e turbidez foram obtidoscom 0 multi-sensor marca Horiba U-lO. as teores deoxigenio dissolvido foram determinados atraves dometoda titulometrico de Winkler (Golterman et al.1978). A radiacrao fotossinteticamente ativa (RFA)foi medida na superffcie da coluna d'agua com 0 auxfliode urn radiometro da marca Licor, modele Li-I92-AS.Amostras de agua dos estandes de E. azurea foramcoletadas em frascos de polietileno para a analise denutrientes. Em laboratorio, foram determinadas asconcentracr6es de nitrogenio organico total (Mackerethet al. 1978) e as concentracr6es de fosforo total(Golterman et al. 1978).
as dados pluviometricos foram obtidos naEstacrao Climatologica de Itanhaem (F3-005), atravesdo Sistema Integrado de Gerenciamento de RecursosHfdricos do Estado de Sao Paulo (http://www.sigrh.sp.gov.br) entre os anos de 1994 e 1998.
as dados numericos foram submetidosinicialmente a estatfstica descritiva e, posteriormente,as analises estatfsticas parametricas. Para testar anormalidade dos resfduos e a homocedasticidade(homogeneidade entre as variancias) dos dados debiomassa de E. azurea foram aplicados os testes deD' Agostinho e de Bartlett (Zar 1999), respectivamente. Apos constatadas a distribuicrao normal e avariancia homogenea foi aplicada a analise devariancia (ANaVA - uma via) para verificar possfveis
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ESCALA1-------11 = 5000m
Figura 1. Mapa da bacia hidrografica do Rio Itanhaem e 0 local de coleta de Eichhomia azurea no rio Branco (1).
diferen~assignificativas (p~0,05) entre a biomassa deE. azurea nos diferentes perfodos amostrados (Zar1999). Os testes foram realizados com 0 uso do pacoteestatfstico STATISTICA for Windows versao 6(StatSoft, Inc. 2000).
Resultados
Os valores de biomassa total viva de E. azurea(figura 2), nas diferentes esta~6es do ano, naoapresentaram diferen~as significativas (p~,05), sendoque os valores medios variaram de 245,5 g PS m-2 naprimavera a 328,2 g PS m-2 no outono. Os valores debiomassa de lamina foliar, pecfolo/rizoma e raiz deE. azurea tam bern nao apresentaram diferen~as
significativas entre as quatro esta~6es do anaamostradas. Os valores medios de biomassa da laminafoliar de E. azurea variaram de 54,1 (in verno) a94,6 g PS m-2 (outono). Os valores medios de biomassada raiz estiveram compreendidos entre 8,2(primavera) e 51,1 g PS m-2 (verao), enquanto osvalores de biomassa de pecfolo/rizoma variaram de141,9 (verao) a 220,4 g PS m-2 (inverno).
Os dados de radia~ao fotossinteticamente ativa(RFA) e pluviosidade apresentaram reduzidaamplitude de varia~ao sazonal (figura 3). Os valoresmedios de RFA variaram de 462,7 ± 339,11Jlllol m-2 solna primavera a 1057 ± 502,7 lJlllol m-2 sol no verao eos de pluviosidade de 104,9 ± 68,0 mm no inverno a285,1 ± 101,7 mm no verao (figura 3).
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0Primavera Verao Outono Inverno
Figura 2. Valores medios, erros padrao (caixa) e desvios padrao (barra) de biomassa viva, pecfolo/rizoma, lamina foliar e raiz (g PS m'z)de Eichhornia aZl/rea no rio Branco em diferentes esta~6es do ano. Letras iguais indicam ausencia de diferen~as significativas (p>O,05)pelo teste de Tukey (teste aplicado para cada estrutura vegetal entre as diferentes epocas do ana). <) biomassa viva; !::::. pecfolo/rizoma;D lamina foliar; 0 raiz.
Os valores medios de temperatura e turbidez daagua variaram, respectivamente, de 19,7 ± 1,5 °C noinverno a 24,9 ±1,8 °C no verao, e de 12 ± 4 NTU noinverno a 36 ± 16 NTU no verao. A porcentagem mediade satura<;ao de oxigenio variou entre 76,5 ± 5,1 noverao e 82,8 ± 9,1 no inverno, enquanto que os valoresde pH ficaram entre 5,4 ± 0,3 no verao e 6,1 ± 0,2 noinverno. As concentra<;oes medias de nitrogenioorganico total variaram de 0,30 ± 0,08 mg L'l nagrimavera a 0,36 ± 0,07 mg L'l no verao e os de f6sforototal de 35,6 ± 29,7 Ilg L- t na primavera a46,7 ± 33,3 Ilg L't no verao (figura 3).
Discussao
Pode-se constatar que a biomassa de E. azureano rio Branco nao. apresenta urn padrao de varia<;aosazonal. Este fato esta relacionado, provavelmente, arelativa uniformidade climatica da regiao, queproporciona 0 crescimento e morte de E. azurea deforma contfnua, indicando urn equillbrio entre produ<;aoe decomposi<;ao ao longo do tempo.
Em regioes temperadas, as macr6fitas aquaticas
apresentam varia<;oes anuais bern evidentes com urnperfodo de crescimento na primavera e verao, quandoos valores de biomassa aerea sao mais elevados, eoutro perfodo, no outono e inverno, quando a biomassasubterranea e os detritos correspondem amaior parteda vegeta<;ao existente (Esteves 1979, Esteves &Camargo 1986, Pastore et al. 1995). Ja em regioestropicais, os principais fatores que influenciam avaria<;ao anual da biomassa das macr6fitascorrespondem aoscila<;ao do nfvel de agua e ao pulsode inunda<;ao (Junk et al. 1989). Nogueira (1989)verificou varia<;oes sazonais na biomassa viva deE. azurea em uma lagoa marginal da planfcie deinunda<;ao do rio Mogi-Gua<;u em fun<;ao do pulso deinunda<;ao. Junk & Piedade (1993), analisando abiomassa e a produ<;ao primaria de plantas aquaticasem ambientes de varzea na Amazonia, observaramurn incremento na biomassa da macr6fita emersaPaspalunl repens com 0 aumento do nfvel d'agua.Bini (1996) tambem constatou uma evidente varia<;aosazonal da biomassa de E. azurea na planfcie deinunda<;ao no alto do rio Parana devido avaria<;ao donfvel d'agua.
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Figura 3. Valores medios (.), erros padrao (caixa) e desvios padrao (barra) de radiac;:ao fotossinteticamente ativa (RFA) e precipitac;:ao naregiao da bacia hidrografica do rio Itanhaem e de temperatura, turbidez, pH, porcentagem de satura,.:ao de oxigenio dissolvido (°20),nitrogenio total e f6sforo total da agua do rio Branco.
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Entretanto, em ecossistemas aquaticos tropicaisque nao apresentam perfodos caracterfsticos de secae cheia, urn padrao definido de variac;ao sazonal debiomassa vegetal muitas vezes nao ocone ou nao eperceptfvel por nao haver estac;6es climaticas berndefinidas. De fato, Rubim & Camargo (2001), aoanalisarem as taxas de crescimento especffico deSalvinia molesta em urn rio de aguas pretas da baciahidrografica do rio Itanhaem, nao verificaram variac;aosazonal nftida para essa especie, enquanto Luciano &Henry (1998), estudando as macrofitas aquaticasE. azurea e Brachiaria arrecta na zona de desembocadura da represa de Jurumirim (SP), nao encontraram urn padrao de variac;ao de biomassa viva dessasespecies.
Em ambientes aquaticos com maior disponibilidade de nutrientes observa-se, em geral, uma menorsuperffcie de rafzes de macrofitas aquaticas. Camargo(1991) verificou que nos perfodos de cheia, em umalagoa marginal do rio Mogi-Guac;u (SP), a biomassade rafzes de E. azurea foi sete vezes menor do queno perfodo de seca, enquanto que no perfodo pos-cheiaoconeu urn nftido aumento dos valores de biomassaviva e de area da lamina foliar de E. azurea. Nopresente trabalho, as concentrac;6es de nitrogenio ef6sforo na agua do rio Branco foram semelhantesdurante as quatro estac;6es do ano, 0 que, provavelmente, determinou a manutenc;ao dos valores debiomassa tanto de raiz quanto de lamina foliar epecfolo/rizoma de E. azurea.
Assim como para os valores de biomassa deE. azurea, tambem nao foi constatado urn padraonftido de variac;ao temporal dos fatores ffsico-qufmicosnas aguas do rio Branco, visto que os valores de pH,porcentagem de saturac;ao de oxigenio, nitrogenioorganico total, temperatura, turbidez e f6sforo totalda agua dos estandes de E. azurea apresentaramvalores semelhantes durante as quatro estac;6es doano. Este fato, provavelmente se deve a relativauniformidade dos valores de temperatura, radiac;ao eprecipitac;ao observados na regiao da baciahidrografica do rio Itanhaem durante 0 ano, ja queessas variaveis constituem-se nas principaisresponsaveis pela variac;ao sazonal dos fatoresabioticos de ambientes loticos (Payne 1986, Junk et al.1989).
Com os resultados obtidos neste estudo, pode-seinferir que nao existe urn padrao nftido de variac;aosazonal da biomassa de E. azurea no rio Branco, eque os processos de produc;ao e decomposic;ao desta
especie de macrofita aquatica devem oearrer de formasimuitanea, principalmente em deconencia da reduzidavariac;ao temporal das caracterfsticas ffsicas equfmicas da agua e da pequena amplitude de variac;aoclimatica do litoral sui do estado de Sao Paulo duranteo ano.
Agradecimentos
Os autores agradecem a FAPESP pelo suportefinanceiro (Processo 95/7344-7) e ao tecnico dolaboratorio de Ecologia Aqu<itica do Departamentode Ecologia da UNESP - Rio Claro, Carlos FernandoSanches, pelo auxflio no trabalho de campo.
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