Author(s): Lopes, Marta Filipa Lobão
Date: 2014
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/14856
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Biologia; Ecossistemas aquáticos - Canal de Mira (Ria de Aveiro, Portugal); Macrófitas
Estuaries are poles of attraction for human settlement which is a source of pressures to surface water bodies. The implementation of the European Water Framework Directive (WDF, 2000/60/EC) has increased the investigation in order to develop methodologies to assess the Ecological Quality Status (EQS) of aquatic ecosystems. Transitional systems are naturally stressed and characterized by highly dynamic physical, chemical and hydro-morphologic conditions and by species with a higher level of tolerance to change, being more difficult to develop suitable quality indicators for these systems. The general purpose of this study is to test the ability of synthesis descriptors, including primary (S, taxa richness) and derived biological variable (H’, Shannon-Wiener diversity), biotic indices (AMBI and M-AMBI), body size properties (abundance distribution by body size classes, length, weight and length-weight relationships) and non-taxonomic indices (ISS), as well as functional indicators related to the decomposition rates of various experimental substrates, a macrophyte (Phragmites australis) and an alga (Fucus vesiculosus), to evaluate the environmental quality in transitional systems. This study was carried out in one of the most pristine channels of the Ria the Aveiro, Mira Channel, along a full salinity gradient and in a metals and metalloid sediment contamination area, the Estarreja Channel, and two reference channels (Canelas and Salreu). In this study were used different sampling techniques, the leaf-bag technique and a hand-held corer. In Mira Channel, the alga and the macrophyte presented an opposite trend in the decomposition rate along the salinity gradient, with the decomposition rates of the alga always higher than those of the macrophyte. The decomposition rates of the macrophyte and the alga were higher in the mid estuary and in higher salinity areas, respectively, corresponding to the preferencial distribution areas of each species. The macrobenthic fauna associated with the decaying and an artificial substrate (control) showed equally well the benthic succession from the marine to the freshwater areas and, despite the strong differences in the decay rates, no significant differences were found between the benthic communities associated with the alga and the macrophyte. The body size properties of the macrobenthic fauna associated with the P. australis leaf-bag (1mm and 5mm) and corer samples were studied along the full salinity gradient. The dominant species of the sub-set of measured specimens were not the same of the original macrobenthic fauna sampled but, despite that, the sub-set of measured specimens was also able to show the benthic succession from the marine to the freshwater areas. The body size abundance distribution of the benthic macroinvertebrates according to the ISS size classes did not show a particular trend in any sampler along the salinity gradient. Significant differences were found in the length, weight and length-weight relationships of Annelids, , Molluscs and even some species along the salinity gradient. No significant differences were found in the AMBI, M-AMBI and ISS values along the salinity gradient for all the samplers. The EQS of the corer samples obtained using the M-AMBI was lower than that of the leaf-bags. The EQS obtained with the ISS was higher than that obtained with the M-AMBI in the leaf-bags but not in the corer samples. The ecological effects of contaminated sediments associated with the industrial chemical effluents discharged in the Estarreja Channel were studied a decade after ceasing the emissions, using the Sediment Quality Triad approach and two reference channels. The results showed that despite the emissions ceased in 2004, the sediment remains polluted with high levels of metals and metalloid, available to bioaccumulation and with severe consequences at the community level. The sediment contamination problem was also studied using the leaf-bag technique with a macrophyte, an alga and a control substrate. The results showed that the decay rates, the associated macrofauna and the application of the AMBI, M-AMBI and ISS indices to the mesh-bag samples were not able to identify the sediment contamination. Contrarily to the AMBI, the M-AMBI and the ISS showed significant differences between the contaminated and the reference channels for the corer samples. Although such statistical significance, the interest of using these complex biotic indices could be questioned, when much simple ones, like the S and H’ allow to reach the same conclusions.
Os estuários são pólos de atração para a instalação de aglomerados humanos, constituindo uma fonte de pressão para as massas de água superficiais. Com a implementação da Diretiva Europeia Quadro da Água (DQA, 2000/60/CE) tem aumentado a investigação no sentido de desenvolver metodologias para avaliar o estado de qualidade ecológica (EQE) dos ecossistemas aquáticos. Os sistemas de transição são caracterizados por condições físico-químicas e hidromorfológicas extremamente dinâmicas e por espécies com uma maior tolerância à mudança, sendo difícil desenvolver indicadores de qualidade adequados para estes ecossistemas. O objetivo deste estudo é testar a capacidade de descritores de síntese, tais como a riqueza em espécies (S) e a diversidade de Shannon-Wiener (H'), índices de base taxonómica (AMBI e M-AMBI) e não taxonómica (ISS), as propriedades do tamanho corporal (distribuição de abundância por classes de tamanho corporal, comprimento, peso e relações comprimento-peso), bem como indicadores funcionais (taxas de decomposição de uma macrófita (Phragmites australis) e uma alga (Fucus vesiculosus)), para avaliar a qualidade ambiental dos sistemas de transição. Este estudo foi realizado ao longo de um gradiente completo de salinidade num dos canais com menor impacto antropogénico da Ria de Aveiro, o Canal de Mira, numa área com contaminação sedimentar por metais e metaloides, o Canal de Estarreja, e dois canais de referência (Canelas e Salreu). Neste estudo foram utilizadas diferentes técnicas de amostragem, a técnica dos sacos de folha e corers. No Canal de Mira, a alga e a macrófita apresentaram uma tendência oposta na taxa de decomposição ao longo do gradiente de salinidade, com as taxas de decomposição da alga sempre superiores. As taxas de decomposição da macrófita e da alga foram mais elevadas a meio do estuário e em áreas de maior salinidade, respetivamente, correspondendo às preferenciais áreas de distribuição de cada espécie. A fauna bentónica associada aos substratos orgânicos e a um substrato artificial (controlo) mostrou a sucessão bentónica ao longo do gradiente estuarino e, apesar das grandes diferenças nas taxas de decomposição, não foram encontradas diferenças nas comunidades bentónicas entre ambos os substratos. As propriedades do tamanho corporal da fauna bentónica dos sacos de folhas de P. australis (1mm e 5mm) e corers foram estudadas ao longo do gradiente estuarino. As espécies dominantes do sub-conjunto de espécimes medidos não são as mesmas da fauna bentónica original mas, apesar disso, foram capazes de mostrar a sucessão bentónica ao longo do gradiente salino. A distribuição da abundância pelas classes de tamanho estabelecidas para o cálculo do índice ISS não mostrou nenhuma tendência ao longo do gradiente de salinidade em nenhum dos amostradores. Foram encontradas diferenças significativas no comprimento, peso e na relação comprimento-peso dos Anelídeos, Artrópodes, Moluscos e de algumas espécies ao longo do gradiente de salinidade. Não foram encontradas diferenças significativas nos valores AMBI, M-AMBI e ISS ao longo do gradiente estuarino. O EQE das amostras dos corer foi inferior ao dos sacos de folhas. O EQE obtido com o ISS foi mais elevado do que o obtido com o M-AMBI nos sacos de folha, mas não nas amostras do corer. Os efeitos ecológicos associados à contaminação dos sedimentos por efluentes químicos lançados no Canal de Estarreja foram estudados uma década após a sua cessação, recorrendo à Tríade de Qualidade Sedimentar e dois canais de referência. Os resultados mostraram que o sedimento permanece contaminado com elevados níveis de metais e metaloide, disponíveis para serem bioacumulados e com graves consequências ao nível da comunidade. A contaminação do sedimento foi também estudada utilizando a técnica dos sacos de folhas com a macrófita, a alga e um substrato de controlo, tendo-se verificado que as taxas de decomposição, a macrofauna associada e a aplicação dos índices AMBI, M-AMBI e ISS aos sacos de folhas não foram capazes de identificar o problema. Ao contrário do AMBI, o M-AMBI e o ISS apresentaram diferenças significativas entre o canal contaminado e os canais de referência para as amostras do corer. No entanto, a utilização de índices tão complexos é questionável, na medida em que índices mais simples, tais como a S e a H', permitem chegar às mesmas conclusões.
