Estrura vegetacional e qualidade da água de wetlands

Transcrição

UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE - UNESC
CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS - BACHARELADO
POLLIANA ZOCCHE DE SOUZA
ESTRUTURA VEGETACIONAL E A QUALIDADE DA ÁGUA DE
WETLANDS CONSTRUÍDOS EM ÁREAS MINERADAS DE CARVÃO A
CÉU ABERTO RECUPERADAS, EM SIDERÓPOLIS, SC, BRASIL
CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2007
Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado para
obtenção do grau de Bacharel no curso de Ciências
Biológicas da Universidade do Extremo
Catarinense, UNESC.
Orientador: Prof. Dr. Jairo José Zocche
CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2007
Sul
Trabalho de Conclusão de Curso aprovado pela
Banca Examinadora para obtenção do Grau de
Bacharel, no Curso de Ciências Biológicas da
Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC,
com Linha de Pesquisa em Manejo de Ambientes
Alterados.
Criciúma, 23 de novembro de 2007.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Jairo José Zocche – Doutor – (UNESC) - Orientador
Prof.ª Nadja Zim Alexandre – Mestre – (UNESC)
Prof. Miguel Vassiliou – Mestre – (UNESC – IPAT)
À minha mãe, Isa, por toda sua força e
empenho.
AGRADECIMENTOS
Ao prof. Dr. (tio!) Jairo José Zocche, pela orientação, oportunidade de
aprendizado, não somente em sala de aula, mas em todos os momentos de convívio bem como
por seu amparo nos momentos necessários.
As Empresas Rio Deserto Ltda., por permitir os estudos na área e ceder os dados
referentes à mesma, em especial ao Eng. André Smaniotto e a acadêmica Kelen.
Aos Mestrandos Cassiano Welker e Regina Lerina e ao Prof. Msc. Rafael
Trevisan e Profª Drª Ilsi Boldrini pelo auxílio na identificação das espécies vegetais (Poaceae)
e a Profª Ana Cláudia Araújo de ciperáceas e juncáceas.
Ao amigo Samuel Costa pela identificação inicial das entidades taxonômicas e
pelas conversas (tanto profissionais quanto os cômicos papos das 11 horas) e por seus
conselhos durante os momentos de nervosismo.
Aos colegas de laboratório Andrey, Alex, Fernando (Tomate), Rodrigo, Ricardo
Garcia, Micheli que auxiliaram nos trabalhos em campo ou estiveram presentes na nossa
eterna jornada em busca ao Jairo!
A minha Mãe que mesmo sem entender muito o porquê de todo o trabalho, me
acompanhou em campo, prensando as plantas “exóticas” que coletávamos!
A todos que direta ou indiretamente contribuíram para que eu seguisse meu
caminho e alcançasse meus objetivos.
“Ecossistemas não são somente
mais complexos do que nós pensamos,
mas mais complexos do que nós
podemos pensar.”
Frank Egler
RESUMO
Grandes extensões de terra foram degradadas durante mais de meio século de atividades
mineradoras na região carbonífera catarinense. Portanto diversas metodologias de recuperação
de áreas degradadas são empregadas visando conseguir técnicas cada vez menos dispendiosas
e com melhores resultados para o meio ambiente. O presente estudo se propõe a estudar as
comunidades de macrófitas que se desenvolvem em lagoas construídas (wetlands) em antigas
cavas de mineração de carvão a céu aberto reabilitadas, visando relacionar a distribuição e a
abundância das espécies com a variação nos parâmetros químicos de qualidade da água. A
área de estudo encontra-se nas dependências das Empresas Rio Deserto, junto ao Lavador da
Mina do Trevo, em cinco lagoas construídas em antigas cavas de mineração reabilitadas, no
município de Siderópolis, SC. Dados referentes à qualidade da água (pH, acidez total, sultato,
Al, Mn e Zn total) desde o início da construção das lagoas de rejeito (LDRs) até 05/2007
foram utilizados para analisar o processo de recuperação da área. O levantamento florístico
procedeu em caminhamentos ao longo de uma faixa de 2 m de distância da margem de cada
lagoa. Para o levantamento fitossociológico utilizou-se o método de pontos de agulhas
múltiplas, amostrando uma faixa de dois metros para o interior e dois metros para a margem
de cada lagoa. As espécies foram enquadradas em categorias ecológicas e formas biológicas.
A análise estatística seguiu as proposições da escola Zurich-Montepellier com as novas
abordagens sugeridas por Müeller-Dombois e Ellenberg, utilizando técnicas de ordenação e
classificação multivariada de dados, com auxílio do software MULVA 5.1. Os resultados
apontam que a influência dos rejeitos aderidos à matéria orgânica retirada em um dos
monitoramentos das lagoas foi determinante na queda da qualidade da água, uma vez que os
corpos d’água encontravam-se em processo de estabilização até o momento. Somente os
metais Al e Mn tiveram suas concentrações muito elevadas, devendo ser acompanhadas com
maior cuidado. O levantamento florístico resultou em 94 espécies e Poaceae como família
mais representativa. As formas de vida mais encontradas foram terrestre (45,6%), macrófitas
anfíbias (25,6%) e macrófitas aquáticas enraizadas no substrato com caules flutuantes
(23,2%). A análise multivariada revelou agrupamentos de espécies associadas visualizadas em
campo. A riqueza da vegetação encontrada no ambiente terrestre e aquático foi considerado
médio, levando-se em conta o reduzido número de espécies introduzidas. A análise
multivariada revelou que o encharcamento do terreno foi a principal variável ambiental que
condicionou a distribuição dos grupos de espécies. As espécies de maior valor
fitossociológico foram Salvinia auriculata, Leerzia echandra, Eleocharis acutangula em
interior de lagoas; Paspalum conjugatum, Brachiaria sp. em margens/ecótono das lagoas;
Desmodium adcendens, Schizachiryum microstachium, Paspalum conjugatum em ambientes
terrícolas. O monitoramento das lagoas deve receber atenção especial já que o ambiente
aquático modifica-se mais rapidamente que o ecossistema terrestre, portanto o controle de
contaminação com fontes oxidantes deve ser constante.
Palavras-chave: Macrófitas aquáticas e terrestres. Florística. Fitossociologia. Análise
multivariada. Parâmetros químicos da água.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 01: Localização da área de estudo, junto ao lavador da Mina do Trevo e próximo às áreas
recuperadas pela mineradora, município de Siderópolis, SC. Em destaque, delimitado especificamente
o local estudado, anterior a construção das lagoas. ................................................................................19
Figura 02: Perfil esquemático da compartimentação das cavas da Língua do Dragão em vários corpos,
destacando o fluxo superficial e subsuperficial da água junto ao Campo Vila Funil. Fonte: Smanioto
(2004). ....................................................................................................................................................20
Figura 03: Croqui demonstrando o posicionamento das camadas de materiais litológicos utilizados
para o preenchimento das antigas cavas de mineração e a construção das lagoas de rejeitos LDRs.
Fonte: Smaniotto, 2004. .........................................................................................................................20
Figura 04: Croqui demonstrativo da compartimentação da Língua do Dragão, Campo Vila Funil. Na
cor verde área de 11 ha em processo de recuperação e dentro do círculo local em que se encontram as
LDRs. Fonte: Smanioto (2004). .............................................................................................................22
Figura 05: Recobrimento dos estéreis com camada de argila e plantio de gramíneas em toda a extensão
da área 6, em processo de recuperação no ano de 2003. ........................................................................23
Figura 06: Visão geral da LDR-01 povoada no centro por Typha domingensis e no restante por uma
população de Salvinia auriculata. ..........................................................................................................24
Figura 07: Visão geral da LDR-02 povoada na parte central por Typha domingensis e Brachiaria sp. e
no restante da lagoa, mais esparsamente ocupada por Salvinia auriculata e Eichhornia crassipes. Ao
fundo, pilha de estéreis ocupada por espécies exóticas espontâneas......................................................25
Figura 08: Visão geral da LDR-03 ocupada no centro por Typha domingensis e na parte restante por
Eichhornia crassipes e Salvinia auriculata. Destaque para a porção de matéria orgânica com rejeitos
situada em primeiro plano. .....................................................................................................................25
Figura 09: Visão geral da LDR-04 ocupada no centro por Typha domingensis. e na parte restante por
Eleocharis interstincta. Em primeiro plano, margem contendo grande parte com estéreis e somente
algumas gramíneas. Ao fundo, presença de espécies exóticas sobre os montes de estéreis. .................26
Figura 10: Ao fundo, visão da LDR-05 com povoamento em massa de Typha domingensis e em
primeiro plano pilha de folhas de Typha domingensis desbastadas e retiradas de dentro da lagoa. ......27
Figura 11: Classificação ecológica e formas biológicas das macrófitas. 1 – Flutuantes livres (sem
raízes ou com raízes pendentes); 1.1 – Abaixo da superfície; 1.2– Na superfície; 1.3 – Acima da
superfície; 2 – Enraizadas no substrato; 2.1 – Plantas com partes vegetativas inteiramente submersas;
2.2 – Plantas com folhas flutuantes; 2.3 – Plantas com caules flutuantes; 2.4 – Plantas com partes
vegetativas emergentes; 2.5 – Trepadeiras; 26 – Anfíbias tolerantes a seca; 3 – Enraizadas sobre outras
macrófitas 31 – Epífitas. (IRGANG, GARTAL-JR, 1996). ...................................................................28
Figura 12: Instrumento amostral utilizado no levantamento fitossociológico das macrófitas. Em
detalhe figura A amostragem da margem externa e figura B, amostragem da margem interna da lagoa
construída. ..............................................................................................................................................29
Figura 13: Variação das leituras de pH na água das LDR-01, LDR-02, LDR-03, LDR-04 e LDR-05
localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o período de junho de 2003 a
maio de 2007. .........................................................................................................................................34
Figura 14: Variação dos valores de acidez (mg/l CaCO3) observados na água das LDR-01, LDR-02,
LDR-03, LDR-04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o
período de junho de 2003 a maio de 2007..............................................................................................36
Figura 15: Variação das concentrações de sulfato (mg/l SO4) obtidas na água das LDR-01, LDR-02,
LDR-03, LDR-04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o
Figura 16: Variação concentrações de alumínio total (mg/l) obtidas na água das LDR-01, LDR-02,
LDR-03, LDR- 04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o
Figura 17: Variação concentrações de manganês total (mg/l) obtidas na água das LDR-01, LDR-02,
LDR-03, LDR- 04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o
Figura 18: Variação concentrações de zinco total (mg/l) obtidas na água das LDR-01, LDR-02, LDR03, LDR- 04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o
Figura 19: Distribuição do número de gêneros por família listados no levantamento florístico da
vegetação de borda e interior das LDRs localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis,
SC. ..........................................................................................................................................................47
Figura 20: Distribuição do número de gêneros por família listados no levantamento florístico da
vegetação de borda e interior das LDRs localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis,
SC. ..........................................................................................................................................................48
Figura 21: Curva cumulativa de espécies por área amostrada em cada LDR estudada, onde: A – LDR01; B – LDR-02; C – LDR-03; D – LDR-04 e E – LDR-05, Mina do Trevo, Siderópolis, SC. ............51
Figura 22: Dendrograma de classificação das 48 unidades amostrais alocadas na LDR-01, obtido pela
análise de agrupamento, aplicado aos dados referidos na tabela 02, Mina do Trevo, Siderópolis, SC..53
Figura 23: Dendrograma da classificação de 34 espécies amostradas na LDR-01, obtido pela análise de
agrupamento, aplicado aos dados referidos na tabela 02, Mina do Trevo, Siderópolis, SC. .................54
Figura 24: Diagrama de dispersão de relevés (F) e grupos de espécies (S), a partir da análise de
concentração aplicada a tabela estruturada 02 para análise fitossociológica da LDR-01, Mina do Trevo,
Siderópolis, SC. ......................................................................................................................................57
Figura 25: Diagrama de dispersão de grupos de unidades amostrais (F) e grupos de espécies (S) a
partir da análise de concentração aplicada a tabela estruturada 04 para análise fitossociológica da
LDR-02, Mina do Trevo, Siderópolis, SC. ............................................................................................60
LISTA DE TABELAS
Tabela 01: Relação das 94 entidades taxonômicas e respectivas formas de vida conforme Irgang,
Gartal-Jr, (1996), coletadas no levantamento florístico da área estudada, onde: 1 – Flutuantes livres
(1.1 abaixo da superfície; 1.2 – na superfície; 1.3 – acima da superfície); 2 – Enraizadas no substrato
(2.1 – plantas com partes vegetativas inteiramente submersas; 2.2 – plantas com folhas flutuantes; 2.3
– plantas com caules flutuantes; 2.4 – plantas com partes vegetativas emergentes; 2.5 – trepadeiras; 26
– anfíbias tolerantes a seca); 3 – Enraizadas sobre outras macrófitas (3.1 – Epífitas) e terrestres.........43
Tabela 02: Distribuição das 34 espécies nas 48 unidades amostrais utilizadas para a análise
fitossociológica da LDR-01, contendo os respectivos valores de cobertura, Mina do Trevo,
Siderópolis, SC. ......................................................................................................................................55
Tabela 03: Variáveis canônicas, coeficiente de correlação canônica em porcentagem, qui-quadrado e
coeficiente de contingência obtidos a partir da análise de concentração aplicada a tabela estruturada 02
para análise fitossociológica da LDR-01, Mina do Trevo, Siderópolis, SC...........................................56
Siderópolis, SC. ......................................................................................................................................58
Siderópolis, SC. ......................................................................................................................................60
Siderópolis, SC. ......................................................................................................................................63
Siderópolis, SC. ......................................................................................................................................65
Tabela 12: Índice de similaridade florística entre as LDRs amostradas no levantamento florístico,
Mina do Trevo, Siderópolis, Santa Catarina. .........................................................................................68
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 11
2 OBJETIVO GERAL ........................................................................................................... 16
2.1 Objetivos específicos ............................................................................................... 16
3 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................................ 17
3.1 Localização e descrição da região de estudos ....................................................... 17
3.2 Localização e descrição da área de estudo ............................................................ 18
3.3 Descrição fitofisionômica das lagoas de rejeito (LDRs)....................................... 23
3.4 Metodologia ............................................................................................................. 27
3.4.1 Parâmetros químicos da água ................................................................... 27
3.4.2 Levantamentos florístico e fitossociológico .............................................. 27
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 32
4.1 Parâmetros químicos da água ................................................................................ 32
4.1.1 pH, acidez total e sulfato ............................................................................ 33
4.1.2 Metais tóxicos (Al, Mn, Zn totais) ............................................................. 39
4.2 Florística................................................................................................................... 43
4.3 Suficiência amostral ................................................................................................ 49
4.4 Estrutura vegetacional e Fatores ambientais ....................................................... 50
4.5 Similaridade Florística............................................................................................ 67
4.6 Processos de Facilitação .......................................................................................... 68
5 CONCLUSÕES.................................................................................................................... 70
6 REFERÊNCIAS .................................................................................................................. 72
11
1 INTRODUÇÃO
As mudanças decorrentes dos avanços da sociedade promoveram benefícios e
comodidades ao homem, e após a Revolução Industrial intensificaram-se devido à grande
demanda por recursos naturais, sobretudo os combustíveis fósseis, acarretando o aumento de
impactos sobre os ecossistemas (FONSECA, 1989).
A mineração de carvão também contribuiu para a geração de elementos tóxicos
que danificam o meio ambiente associado à sua exploração. Em Santa Catarina, desde 1940 o
carvão mineral é explotado (ALEXANDRE, 1999), trazendo prosperidade a economia local,
mas provocando impactos no meio biótico. Tais impactos se dão, em parte, pelo processo de
lavra a céu aberto, sendo que um dos maiores problemas gerados pela mineração de carvão é a
drenagem ácida de mina (ALEXANDRE; KREBS, 1995). Além dela, a água da chuva que
percola os rejeitos ao alcançar os corpos hídricos também compromete as águas superficiais e
subterrâneas.
Nas etapas de extração do carvão há o revolvimento das camadas do solo, para
ter-se acesso à camada do mineral em si (BARTH, 1989). A paisagem resultante nas áreas de
mineração é constituída por corpos cônicos de estéreis e rejeitos, que caracterizam a
denominada paisagem lunar (ALEXANDRE, 2000), resultando em um solo desestruturado,
com baixa fertilidade o que dificulta, principalmente o estabelecimento de espécies vegetais,
no entanto, mesmo sob tais condições existem plantas que crescem ali, tolerando os fatores
adversos encontrados (COSTA; ZOCCHE, 2004; 2005; ZOCCHE-DE-SOUZA; ZOCCHE,
2005, COSTA, 2007).
As áreas mineradas a céu aberto, em grande parte, não foram restauradas, desta
forma os últimos cortes foram preenchidos por drenagem ácida, constituindo um ecossistema
inóspito, apresentando condições físicas, químicas e biológicas inadequadas. Entretanto,
nestas áreas alagadas, há a presença de vegetação hidrófita tolerante que ai se estabelece,
contribuindo no processo de recuperação destas áreas degradadas (ZOCCHE, 2006).
Os corpos d’água com tal vegetação espontânea, também conhecidos como
banhados ou terras úmidas (wetlands), podem acelerar a melhoria da qualidade da água
através de sua estrutura e ecologia natural, funcionando como um sistema auto-sustentado e
agregando valores paisagísticos à área (ZOCCHE, 2006). As macrófitas aquáticas constituem
uma vegetação de grande relevância, pois propicia a manutenção do equilíbrio ecológico, a
prevenção de processos erosivos, a conservação de muitas formas de vida existentes no
12
ecossistema aquático (CABRERA; FABRIS, 1948 apud GASTAL-JR; IRGANG, 1997), a
oxigenação da água, além de servirem de refúgio e fonte de alimento a diversos animais
(COOK, 1974 apud IRGANG; GASTAL-JR, 1996; GASTAL-JR; LISBOA, 2003)
constituindo um importante componente para a movimentação de nutrientes em áreas
alagadas.
O conceito de macrófitas aquáticas já vem sendo discutido a mais de 40 anos
(SCHULTORPE, 1966 apud IRGANG; GASTAL-JR, 1996). De acordo com Irgang e GastalJr (1996), "macrófitas aquáticas são vegetais visíveis a olho nu, cujas partes fotossintetizantes
ativas estão permanentemente, ou por diversos meses, todos os anos, total ou parcialmente
submersas em água doce ou salobra, ou ainda flutuantes na mesma". Ou seja, este conceito se
fixa em duas características: a primeira, referente ao tamanho, tratando então de “macro”
vegetais e; a segunda, relativa ao período de permanência destes vegetais em contato com a
água. Desta forma, macrófitas aquáticas são as plantas que obedecem a estes dois quesitos,
obrigatoriamente, não devendo ser confundidas com o conceito de higrófitos que são
indivíduos terrícolas com adaptações para ambientes encharcados (ODUM, 2001).
Taxonomicamente são reconhecidas 42 famílias de dicotiledôneas, 30 de
monocotiledôneas, 17 de briófitas e 6 de pteridófitas com representantes de plantas aquáticas
(ESTEVES, 1988; PÉREZ, 1992). Esta vegetação também produz uma biomassa que se
encontra intimamente ligada à temperatura, luminosidade, disponibilidade de nutrientes (C, N,
P, oxigênio dissolvido) e, quando em condições favoráveis, nota-se um incremento na
reprodução e, por conseguinte, na produtividade das mesmas (CAMARGO et al., 2003).
As macrófitas aquáticas, pelo fato de terem crescimento rápido e serem tolerantes
à poluição hídrica em geral (ALVARENGA, 2005), atuam eficientemente nos processos de
depuração de efluentes sendo capazes de contribuir para a melhoria da qualidade da água
poluída, tanto por efluentes de esgotos domésticos (LEOPOLDO; GUIMARÃES; PIEDADE,
2000; VALENTIM, 2003; ALVARENGA, 2005), quanto por industriais (MARQUES;
BERTOLDO; GIOVANNINI, 2000; HADAD; MAINE; BONETTO, 2006), assim como
resíduos líquidos da suinocultura (ARAÚJO, 2005) ou efluentes da mineração (MATAGI;
SWAI; MUGABE, 1998; MARQUES; SUMINSKY; BRUM, 2000, ZIPPER; JAGE, 2001;
RUBIO; TELESSE, 2004), minimizando os impactos provocados pelos processos poluidores.
A criação de microcosmos é uma ferramenta muito útil e eficiente, ainda mais
proveitosa em se tratando de áreas degradadas, ambientes pouco atrativos para os animais.
Com a implantação de espécies vegetais atrativas e facilitadoras esses ecossistemas tornam-se
menos inóspitos, proporcionando melhores condições de vida para a fauna local.
13
Ao manter pequenas lagoas vegetadas nas áreas mineradas de carvão a céu aberto
em processo de recuperação há o implemento de habitats pela inclusão de uma estratificação
que promove a diversificação de nichos ecológicos e aumenta então a atratividade do
ambiente para os animais herbívoros. Com o aumento de indivíduos nesse nível trófico, outros
animais predadores poderão habitar este ambiente, já que encontrarão alimento, abrigo e
condições de reprodução. Assim, sucessivamente os níveis tróficos de segunda, terceira
ordem serão ocupados e toda uma imbricada teia alimentar é formada sobre esse ecossistema
construído.
Este grupo de plantas também reveste-se de relevância ecológica, pois promove a
circulação de nutrientes (efeito de “bombeamento”), onde há absorção dos elementos
encontrados nas partes profundas dos corpos d’água e a liberação dos mesmos por excreção
ou por decomposição da planta, além de atuar como hospedeiras para algas perifíticas e
bactérias fixadoras do nitrogênio simbióticas (ESTEVES, 1988).
Formam ambientes para a sobrevivência de diversos grupos de vida como fungos,
larvas de mosquitos. São fonte de alimento e habitat reprodutivo e de vida para anfíbios,
moluscos e peixes (IRGANG; GASTAL-JR, 1996) e contém sistema radicular colaborando na
proliferação de microrganismos (LORENZI; SOUZA, 2000); contribuem com a formação de
locais sombreados, abrigando espécies sensíveis à intensa radiação solar e; bem como também
favorece a criação de uma teia alimentar capaz de atrair animais de pequeno e médio porte
como roedores, aves, anfíbios, moluscos entre outros.
A dinâmica dos ecossistemas aquáticos é muito diferente da observada nos
ecossistemas terrestres, no que se refere à velocidade de evolução espacial e temporal do
sistema, em uma formação florestal, por exemplo, são visíveis e delimitáveis as características
que determinam o estádio sucessional em que a floresta se encontra (ROSA, 1997).
Entretanto, quando tratamos de ambientes aquáticos, as condições de produção de biomassa,
oferta, disponibilidade e absorção de nutrientes e decomposição de detritos ocorrem em um
intervalo de tempo menor quando comparado aos substratos terrestres (LOT; NOVELO,
1988). Desta forma, a mobilidade e dinâmica (espacial e temporal) das espécies aquáticas
ocorre em períodos de meses e dias, enquanto que nas espécies terrícolas a unidade de tempo
observada está na escala de anos, décadas e séculos.
Esta diferença dificulta a tipificação e categorização dos ecossistemas aquáticos já
que por tais particularidades tornam-se sistemas naturalmente instáveis e transitórios, com
flutuações em suas comunidades por períodos menores que um ano. Essa alternação constante
da dominância de comunidades e das associações que ocorrem nos corpos d’água, juntamente
14
com a ação destrutiva do homem atrapalha ainda mais os estudos e descrições sobre estes
ecossistemas tão desconhecidos (LOT; NOVELO, 1988).
Todavia, em algumas Universidades do Brasil e do mundo é possível encontrar
pesquisadores estudando esses ecossistemas em seus diversos aspectos e utilidades ecológicas
como: sucessão ecológica (POTT; POTT, 2000); ciclagem de nutrientes (ESTEVES;
CAMARGO, 1986); estudos florísticos (BEYRUTH, 1992; PEDRALLI; MEYER, 1996;
COSTA et al., 2003; MATIAS, NUNES; AMADO, 2003; MARASCHIN-SILVA et al., 2003;
PEREIRA et al., 2004; NEVES et al., 2006); fauna associada a banhados (BENETTI;
CUETO, 2003; ALVES-DOS-SANTOS, 1999); biopolimento da água (ZANARDI-JR, 1991;
PROCHNOW; PORTO, 2000; VERDADE; OLIVEIRA; RAYA-RODRIGUEZ, 2000);
controle da proliferação macrófitas (SANTOS; THOMAZ, 2003; THOMAZ; BINI, 1998).
Mesmo havendo estudos sobre os ecossistemas aquáticos, pouco se sabe dos
mesmos, pois as linhas de pesquisa existentes concentram-se muito em apenas um aspecto
ecológico e por vezes até sobrepõem-se em algumas vertentes de estudos mais visadas
atualmente, como a explosão de macrófitas em reservatórios, produção de biomassa e
velocidade de decomposição de espécies. Isso resulta em uma gama limitada de estudos e em
contrapartida, outra imensa quantidade de temas ainda não abordados pela comunidade
científica, cabendo aos novos pesquisadores preencher esta lacuna e proporcionar novos
conhecimentos sobre os ecossistemas aquáticos.
O fato de serem as principais produtoras de biomassa nos ecossistemas aquáticos,
ou seja, componente significante no aspecto de manutenção de diferentes formas de vida
presente nos ambientes aquáticos (ESTEVES, 1988), bem como no uso de técnicas de
fitorremediação, acentua ainda mais a importância da preservação das macrófitas aquáticas
(SCREMIN-DIAS et al., 1999 apud GASTAL-JR, 2003).
Neste sentido, a produção de matéria orgânica em lagoas que se formam ou são
construídas em áreas de mineração, principalmente aquelas que contêm drenagem ácida de
mina, torna-se um fator relevante, além de fornecer um ambiente propício à colonização, a
matéria orgânica em decomposição também age como um agente quelante de metais
disponíveis e particulados, contribuindo também para a elevação do pH e melhorando então
as condições do corpo d’água (ZOCCHE, 2006).
As macrófitas aquáticas apresentam em seus tecidos concentrações de nutrientes
muito mais elevadas do que às encontradas na coluna d’água e, em grande parte delas, suas
folhas encontram-se acima da lâmina d’água, possibilitando alta eficiência fotossintética
(ESTEVES, 1988). Estas especificidades permitem que as comunidades de macrófitas
15
aquáticas alcancem grandes valores de produtividade primária e biomassa (MENEZES;
ESTEVES; ANESIO, 1993).
Pesquisas examinando a eficiência funcional dos banhados construídos para
remover ferro e manganês, junto com a elevação do pH, têm sido desenvolvidas (STARK et
al. 1989, STILLINGS et al., 1988; FREITAS, 2007), no entanto, a avaliação completa da
integridade ambiental destes banhados requer pesquisas envolvendo os compostos bióticos
que estão contidos nesses sistemas (LACKI; HUMMER; WEBSTER, 1990).
Freitas (2007) afirma que o emprego de diversas técnicas de fitorremediação
“pode ser a chave para a recuperação de ecossistemas aquáticos de áreas degradadas pela
mineração do carvão. A combinação de tratamentos físico-químicos convencionais de DAMs
com a fitorremediação em banhados biológicos construídos pode aumentar eficiência dos
trabalhos de recuperação de áreas degradadas, sobretudo pela eliminação de metais pesados
da água que ainda nela permanecem, após o tratamento convencional.”
Para tal, é importante estudar cada vez mais este ecossistema já que o extermínio
acelerado causado pelo homem está reduzindo as possibilidades de conhecê-lo melhor
(GASTAL-JR; LISBOA, 2004).
16
2 OBJETIVO GERAL
Estudar as comunidades de macrófitas que se desenvolvem em lagoas construídas
(wetlands) em antigas cavas de mineração de carvão a céu aberto recuperadas, visando
relacionar a distribuição e a abundância das espécies com a variação nos parâmetros químicos
de qualidade da água.
2.1 Objetivos específicos
Analisar parâmetros químicos de qualidade da água, conforme monitoramento
executado pela Empresa e observar se estão de acordo com os limites estabelecidos pela
legislação.
Classificar as macrófitas nas categorias ecológicas e formas biológicas, de acordo
com a literatura especializada.
Verificar a ocorrência de grupos de espécies vegetais associadas às diferentes
condições de qualidade da água, por meio de técnicas multivariadas de ordenação e
classificação de dados fitossociológicos.
Analisar a similaridade florística entre as diferentes lagoas construídas estudadas.
17
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Localização e descrição da região de estudos
A Bacia Carbonífera de Santa Catarina encontra-se no sudeste do Estado,
ocupando uma faixa de 95 Km de comprimento na direção Norte e 20 Km de largura
(HORBACH et al., 1986). Abrange os municípios de Cocal do Sul, Criciúma, Forquilhinha,
Içara, Lauro Müller, Morro da Fumaça, Nova Veneza, Siderópolis, Treviso e Urussanga, os
quais integram à Associação de Municípios da Região Carbonífera.
O município de Siderópolis (28°35’52’’S e 49°25’28’’W) ocupa a área 462 km2 e
encontra-se a 147 m de altitude. A extração de carvão a céu aberto iniciou-se na década de 40
do século passado, utilizando equipamentos como a Dragline Marion, com capacidade de
remover 23 m3 por caçamba e alcançar a profundidade de 70 m, o que causou uma devastação
de aproximadamente 1.460 ha de solo fértil durante 30 anos (ALEXANDRE, 1999).
A região de estudo encontra-se inserida no domínio das rochas de natureza ígnea e
sedimentar nas quais estão associadas várias camadas de carvão. Apresenta principalmente
Cobertura Sedimentar Gondwânica, com ocorrência de Rochas Efusivas de Seqüência Básica,
sendo que no leste e no sul predomina a Cobertura Sedimentar Quaternária (EPAGRI, 2001).
As diversas camadas de carvão encontradas na Bacia estão incluídas na Formação
Rio Bonito e Formação Palermo. A Formação Rio Bonito está situada na parte inferior do
conjunto de rochas sedimentares que integram a Bacia do Paraná, sendo que estes sedimentos
datam do Permiano Médio (EPAGRI, 2001).
Na região de Siderópolis a maior parte das terras do município teve origem no
Período Carbonífero. O relevo é muito ondulado com declividade acentuada, os solos
apresentam originalmente baixos teores de matéria orgânica, baixos teores de fósforo e teores
médios de potássio (EPAGRI, 2001). Nas áreas abandonadas pela mineração a céu aberto, o
substrato resultante é formado por folhelhos carbonosos, siltitos, arenitos e argila, não
apresentando textura, cor e estrutura definidas, já que o processo de lavra descaracterizou-os
com inversão de camadas e mistura dos horizontes do solo (ALEXANDRE, 2000).
Segundo a classificação de Köppen predomina o clima mesotérmico úmido com
verões quentes (Cfa), ocorrendo temperaturas médias anuais entre 16 e 20 °C, sendo que entre
os meses de dezembro a fevereiro há elevação de temperatura. As chuvas são bem distribuídas
durante todo o ano, com amplitude pluviométrica média anual entre 1400 a 1600 mm onde a
18
máxima pluviosidade ocorre no verão e a mínima no inverno (EPAGRI, 2001). A cobertura
vegetal original era do tipo Floresta Ombrófila Densa, a qual se estendia ao longo da costa
litorânea, abrangendo as Planícies Cenozóicas e as áreas de relevo de encostas e Escarpas da
Serra do Leste Catarinense e Serra Geral (TEIXEIRA et al., 1986).
Na região de estudo esta floresta era caracterizada pela presença de árvores de 25
a 30 m, com elevado epifitismo, principalmente de bromeliáceas como Vriesia, Tillandsia e
aráceas como Philodendrom e Anthurium. Outras espécies vegetais encontradas eram Ocotea
catharinensis
parviflora
(canela-preta),
(peroba-vermelha),
Slonea
guianensis
Talauma
ovata
(laranjeira-do-mato),
(baguaçu),
Aspidosperma
Schizolobium
parahybum
(guaparuvu) e Didymopanax angustissimun (pau-mandioca) (TEIXEIRA et al., 1986).
Segundo o autor op cit., remanescentes naturais não alterados são encontrados
atualmente somente em áreas íngremes e de difícil acesso junto às Escarpas da Serra Geral, já
que áreas de fácil acesso sofreram antropização, primeiramente pelas atividades agropastoris e
posteriormente, de forma mais intensa, pelas atividades de mineração de carvão o que resultou
no predomínio de áreas de paisagens lunares, agroecossistemas, plantios de eucaliptos,
campos antrópicos, banhados ácidos, capoeirinhas, capoeiras, capoeirões e vegetação florestal
secundária.
3.2 Localização e descrição da área de estudo
A área estudada está localizada na coordenada geográfica S 28°35’26’’ e W
49°27’09’’, junto ao lavador de carvão da Mina do Trevo – Empresas Rio Deserto Ltda.,
município de Siderópolis, Santa Catarina (Figura 01).
O lavador da Mina do Trevo entrou em operação em 1998, quando a Carbonífera
Rio Deserto adquiriu áreas mineradas a céu aberto, abandonadas e não reabilitadas no Campo
Vila Funil, pela Carbonífera Próspera, ficando com a responsabilidade de recuperá-las como
medida compensatória à instalação da Mina do Trevo (SMANIOTO, 2004).
19
Figura 01: Localização da área de estudo, junto ao lavador da Mina do Trevo e próximo às áreas recuperadas
pela mineradora, município de Siderópolis, SC. Em destaque, delimitado especificamente o local estudado,
anterior a construção das lagoas.
Os trabalhos de recuperação iniciaram em 2000, com a compartimentação das
cavas da Língua do Dragão em várias lagoas: Lagoa 01, Lagoa 02, Lagoa 03 (Figuras 02 e 04)
(SMANIOTO, 2004). Parte da Lagoa 02, correspondente a 11 ha, foi preenchida com rejeitos
da mineração do carvão desde o fundo até aproximadamente 0,80 m da superfície. Esses
rejeitos foram cobertos com uma camada de estéril de 0,80 m até atingir o nível superficial da
água, e sobre estes foi depositada uma camada de argila de 0,80 m, oriunda de área de
20
empréstimo presente entre os escombros da mineração. A camada de argila recebeu a adição
de matéria orgânica (cama de aviário), calcário e adubo químico, foi descompactada por meio
gradagem, recebendo em seguida, o plantio de mudas de espécies arbóreas nativas e exóticas,
de Axonopus obtusifolius (grama-da-folha-larga) e Axonopus spp. na forma de touceiras.
Figura 02: Perfil esquemático da compartimentação das cavas da Língua do Dragão em vários corpos,
destacando o fluxo superficial e subsuperficial da água junto ao Campo Vila Funil. Fonte: Smanioto (2004).
Figura 03: Croqui demonstrando o posicionamento das camadas de materiais litológicos utilizados para o
preenchimento das antigas cavas de mineração e a construção das lagoas de rejeitos LDRs. Fonte: Smaniotto,
2004.
21
Ao longo da área recuperada, sobre a antiga Lagoa 2, foram deixadas 7 pequenas
lagoas denominadas de LDR (lagoas de rejeitos) 01 a 07 (Figura 04), com profundidades,
perímetros e composição florística variáveis, onde foram introduzidas as macrófitas aquáticas:
Typha spp.; Salvinia auriculata Aubl.; Eichhornia crassipes (Mart.) Solm; Nymphaea spp.,
constituindo verdadeiros banhados, com o objetivo de monitorar a qualidade da água
superficial. A área de entorno das lagoas, após os trabalhos de reconstrução do solo (Figura
05), foi espontaneamente invadida por espécies vegetais nativas e exóticas, típicas das áreas
adjacentes do Campo Vila Funil.
22
Figura 04: Croqui demonstrativo da compartimentação da Língua do Dragão, Campo Vila Funil. Na cor verde área de 11 ha em processo de recuperação e dentro do
círculo local em que se encontram as LDRs. Fonte: Smaniotto (2004).
23
Periodicamente as lagoas são manejadas pela mineradora com o auxílio de dragas,
com o objetivo de evitar a eutrofização.
Figura 05: Recobrimento dos estéreis com camada de argila e plantio de gramíneas em toda a extensão da área 6,
em processo de recuperação no ano de 2003.
3.3 Descrição fitofisionômica das lagoas de rejeito (LDRs)
As LDRs estudadas, em número de cinco, denominadas de LDR-01 à LDR-05
apresentam formas e tamanhos distintos, cobertura vegetal no entorno da margem formada
por dois estratos: o primeiro com altura de até 0,50 m, composto por espécies das famílias
Poaceae, Fabaceae, Ciperaceae, Juncaceae, Onagraceae entre além de outras famílias
botânicas; o segundo, que pode atingir até 1,5 m apresenta-se com menor riqueza em relação
ao anterior e está representado por espécies como Baccharis dracunculifolia, Schizachyrium
microstachyum, Cortaderia seloana, Hiptis spp., Tibouchina spp., Vernonia spp., Eupatoruim
spp., além de indivíduos jovens de Eucalyptus spp. que crescem espontaneamente.
A LDR-01 apresenta o perímetro de 125 m, com cobertura vegetal externa típica
de solos construídos em áreas degradadas pela mineração de carvão, conforme acima descrito.
Já no ambiente aquático observa-se a presença predominante de Typha domingensis Pers.,
Salvinia auriculata, Leerzia echandra Sw., Eleocharis spp. entre outras (Figura 06). No
entorno, observa-se a presença de pequenos amontoados de matéria orgânica proveniente da
24
limpeza da lagoa. Em alguns locais ocorre o afloramento de folhelhos carbonosos e estéreis
em decorrência da erosão laminar da camada de argila colocada, embora a declividade da
margem fosse suave. Observou-se ainda a presença formigueiros no entorno da lagoa.
A LDR-02 com perímetro de 91 m apresenta-se com características semelhantes a
LDR-01 no que diz respeito a parte externa, diferenciando-se da anterior em sua composição
florística e densidade de macrófitas aquáticas. Nesse corpo d’água T. domingensis e
Brachiaria spp. concentram-se no centro da LDR e Salvinia auriculata na borda (Figura 07).
A declividade da margem é bem mais acentuada do que na LDR-01, assim como, há a
presença de quantidades mais elevadas de matéria orgânica e rejeito oriundas da limpeza da
lagoa, cujos locais ocupados são desprovidos de cobertura vegetal.
A LDR-03 com perímetro de 90 m apresenta composição florística interna
semelhante às duas LDRs anteriores, além das espécies Eichhornia crassipes e Nimphea sp.
(Figura 08). Entre as LDRs 03, 04 e 05 encontram-se pilhas de aproximadamente um metro de
altura e cinco de diâmetro, formada por macrófitas aquáticas e rejeitos que foram retirados do
fundo das mesmas em trabalhos de manutenção para evitar a eutrofização, em agosto de 2005.
As laterais das margens são bem íngremes, quando comparada as LDRs 01 e 02.
Figura 06: Visão geral da LDR-01 povoada no centro por Typha domingensis e no restante por uma população
de Salvinia auriculata.
25
Figura 07: Visão geral da LDR-02 povoada na parte central por Typha domingensis e Brachiaria sp. e no
restante da lagoa, mais esparsamente ocupada por Salvinia auriculata e Eichhornia crassipes. Ao fundo, pilha de
estéreis ocupada por espécies exóticas espontâneas.
Figura 08: Visão geral da LDR-03 ocupada no centro por Typha domingensis e na parte restante por Eichhornia
crassipes e Salvinia auriculata. Destaque para a porção de matéria orgânica com rejeitos situada em primeiro
plano.
26
A LDR-04 cujo perímetro é de 75 m apresenta vegetação abundante nas margens.
As faces leste e sul ocorrem uma área considerável com estéreis expostos, em função do
desgaste da camada de argila e com cobertura vegetal esparsa. Na face norte a vegetação é
mais densa em relação às outras faces. Na face oeste, por haver uma estrada que a separa da
LDR-05 ocorre pouca vegetação e uma grande parte com estéreis descobertos. Dentro da
lagoa, vegetação pouco densa de Eleocharis sp., ocupa maior parte da lagoa, restando ao
centro, um pequeno aglomerado de T. domingensis (maioria dos espécimes mortos) e de
Brachiaria sp. (Figura 09), que foram deixados, no processo de limpeza da lagoa.
Entre as lagoas estudadas, esta é a que apresenta visualmente, as condições menos
favoráveis ao desenvolvimento de comunidades bióticas, assim como a lagoa em que menos
se observou a presença de animais.
A LDR-05 com perímetro de 125 m encontra-se coberta em 70% de sua parte
interna por Eleocharis sp. e o restante por T. domingensis (Figura 10). Há indícios da
presença de animais devido à existência de espécimes cortados e caminhos sobre as manchas
de Eleocharis. Na margem não ocorrem muitas espécies, pois o substrato é formado por
estéreis e rejeitos piritosos utilizados na recuperação da antiga cava (lagoa 2).
Figura 09: Visão geral da LDR-04 ocupada no centro por Typha domingensis. e na parte restante por Eleocharis
interstincta. Em primeiro plano, margem contendo grande parte com estéreis e somente algumas gramíneas. Ao
fundo, presença de espécies exóticas sobre os montes de estéreis.
27
Figura 10: Ao fundo, visão da LDR-05 com povoamento em massa de Typha domingensis e em primeiro plano
pilha de folhas de Typha domingensis desbastadas e retiradas de dentro da lagoa.
3.4 Metodologia
3.4.1 Parâmetros químicos da água
Os dados referentes aos parâmetros químicos pH, acidez total, alumínio,
manganês e zinco totais foram obtidos a partir do monitoramento da qualidade da água,
desenvolvido pela Empresa Rio Deserto, cujas análises, seguiram as metodologias propostas
por APHA (1998).
3.4.2 Levantamentos florístico e fitossociológico
O levantamento florístico foi realizado entre maio de 2006 e junho de 2007,
durante o desenvolvimento dos trabalhos do Grupo de Pesquisa Ecologia e Manejo de
Ecossistemas Degradados, a partir de caminhamentos ao longo de uma faixa de 2 m de
28
distância da margem de cada lagoa. As espécies foram enquadradas em categorias ecológicas
e formas biológicas (IRGANG; GASTAL-JR, 1996), conforme consta a seguir (figura 11).
Figura 11: Classificação ecológica e formas biológicas das macrófitas. 1 – Flutuantes livres (sem raízes ou com
raízes pendentes); 1.1 – Abaixo da superfície; 1.2– Na superfície; 1.3 – Acima da superfície; 2 – Enraizadas no
substrato; 2.1 – Plantas com partes vegetativas inteiramente submersas; 2.2 – Plantas com folhas flutuantes; 2.3 –
Plantas com caules flutuantes; 2.4 – Plantas com partes vegetativas emergentes; 2.5 – Trepadeiras; 26 – Anfíbias
tolerantes a seca; 3 – Enraizadas sobre outras macrófitas 31 – Epífitas. (IRGANG, GARTAL-JR, 1996).
A identificação botânica do material coletado se deu com auxílio de literaturas
especializadas, consulta ao Herbário do Departamento de Botânica da Universidade federal do
Rio Grande do Sul (ICN) e a especialistas em determinadas famílias botânicas.
As famílias botânicas foram confirmadas de acordo com a APG II – Angiosperm
Phylogeny Group II (2003 apud SOUZA; LORENZI, 2005) para Magnoliophyta e Tryon e
Tryon (1982) para Pteridophyta e os nomes científicos foram corroborados por consulta a
diversos artigos científicos de revistas qualificadas. O material botânico coletado será
encaminhado para incorporação ao acervo do Herbário Pe. Dr. Raulino Reitz – CRI da
Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC), Criciúma (SC).
O levantamento fitossociológico se deu por meio do método de pontos (adaptado
de LEVY; MADEN, 1933) empregando um instrumento em forma de T deitado (Figura 12)
(considerado como unidade amostral), composto por uma barra suporte (vertical), com 1,50 m
de altura, e por uma haste horizontal de 2,0 m, perfurada a intervalos de 0,50 m por onde se
deixou deslizar agulhas 0,02 mm, totalizando 5 agulhas por unidade amostral (0,0 m, 0,50 m,
1,0 m, 1,5 m e 2,0 m). Foram registradas todas as plantas tocadas pelas agulhas, assim como a
quantidade de toque das agulhas em cada planta (Figura 12 A).
29
Figura 12: Instrumento amostral utilizado no levantamento fitossociológico das macrófitas. Em detalhe figura A
amostragem da margem externa e figura B, amostragem da margem interna da lagoa construída.
A amostragem se deu a intervalos de cinco metros ao longo do perímetro de cada
lagoa estudada, numa faixa de quatro metros de interface entre o ambiente aquático e o
ambiente terrestre, isto é, a haste horizontal do aparelho foi posicionada exatamente no limite
da linha d’água das lagoas, sendo amostrados dois metros para o interior e dois metros para a
margem em cada lagoa. A suficiência amostral foi calculada com base na curva do coletor,
que relaciona o número cumulativo de espécies por unidades amostrais registradas (BRAUNBLANQUET, 1949).
Foi calculada a densidade relativa para cada espécie amostrada, em cada unidade
amostral, representando este parâmetro, a proporção em porcentagem do número de
indivíduos de uma determinada espécie, em relação ao número total de indivíduos de todas as
espécies amostradas na respectiva unidade amostral (MATEUCCI; COLMA, 1982). Foi
estabelecida uma escala com seis classes correspondentes a densidades relativas, onde foram
adotados os intervalos de classe da escala de cobertura proposta por Daubenmire (1968)
modificada, como segue:
Código de Classe Cobertura (%)
1
>0–4
2
5 – 24
3
25 – 49
4
50 – 74
5
75 – 94
6
95 – 100
30
A análise de dados fitossociológicos seguiu as proposições da escola ZurichMontepellier (BRAUN-BLANQUET, 1949) com as novas abordagens sugeridas por MüellerDombois e Ellenberg (1974), utilizando técnicas de ordenação e classificação multivariada de
dados, com auxílio do software MULVA 5.1 – Multivariate Analysis of Vegetation Data
(WILD; ORLOCI, 1996), com o objetivo de relacionar os padrões de distribuição e
associação de espécies as variações ambientais.
Dados de densidade relativa de cada espécie em cada unidade amostral de cada
lagoa, foram lançados em planilha Excel 2007 armazenada no formato .csv (caractere
separado por vírgula), importada no software MULVA 5.1, constituindo uma matriz (p x n),
onde p representa espécies e n as unidades amostrais. Estas planilhas (uma para cada LDR)
foram base da análise fitossociológica, sendo utilizadas para o processamento dos dados
ferramentas e rotinas: ferramentas de inicialização e manuseio de dados - IMPORT
(importação) e OPEN (abertura); ferramentas de análises primárias - RESEMB (associação) e
CLUSTER (agrupamento); ferramentas de análise secundária - CONCENT (concentração);
ferramentas de apresentação de resultados - TABLES (tabelas) e ORDINA (diagramação).
Assim, a planilha bruta em formato .csv foi introduzida por meio da rotina
IMPORT, sendo possível então realizar todos os passos subseqüentes do próprio software
MULVA 5.1. Após este passo iniciou-se a abertura e visualização dos dados com a rotina
OPEN e em seguida calculou-se as médias, desvios padrão e freqüências das espécies e
unidades amostrais (relevés) por meio da rotina RESEMB, gerando então matrizes de
semelhança para os relevés e para as espécies, sendo usado como medida de similaridade a
Covariância. Ao “rodar” a rotina CLUSTER optou-se pelo método aglomerativo de Variância
Mínima entre grupos, resultando na formação de dendrogramas de grupos de espécies e
relevés.
Na seqüência utilizou-se a rotina TABLE que gerou uma tabela bruta de dados
com a configuração dos agrupamentos de relevés e de espécies. Ulteriormente foi verificada a
concentração e a nitidez dos agrupamentos gerados, com o emprego da rotina CONCENT, a
qual executou a análise de concentração e gerou escores e variáveis canônicas, dentre outras
análises estatísticas. Por fim, a associação entre os grupos de espécies e de relevés foi
verificada por meio da rotina ORDINA, que dispõe os grupos gerados bidimensionalmente em
um diagrama de dispersão de pontos. Neste diagrama estão eixos (x e y) determinados pelas
variáveis canônicas geradas na análise de concentração, sendo que os escores canônicos
determinados para os grupos de espécies e de unidades amostrais são utilizados como
coordenadas para a localização destes grupos no diagrama.
31
Analisou-se ainda a riqueza de cada uma das lagoas amostradas, sendo essa
característica representada pelo número total de espécies registradas, contituindo o ponto de
partida para a análise de similaridade florística entre as cinco lagoas estudadas, com o
emprego do Índice de Similaridade de Sorensen – ISs (MÜELLER-DOMBOIS;
ELLENBERG, 1974) de acordo com a fórmula a seguir:
Onde:
a = número total de espécies exclusivas da área a;
b = número de espécies exclusivas da área b;
c = número de espécies comum às duas áreas.
32
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Parâmetros químicos da água
As campanhas de monitoramento da qualidade da água não mantiveram certa
regularidade, nem tão pouco foram realizadas em todas as lagoas construídas, pois, ora eram
realizadas a intervalos de uma semana em um mesmo mês, ora eram realizadas a intervalos de
até sete meses. Em razão disso optou-se por analisar apenas as campanhas de monitoramento
que foram realizadas nas mesmas datas em todas as lagoas, totalizando-se assim 17
campanhas de coletas de dados ao longo de quatro anos de monitoramento.
As condições químicas aqui analisadas foram confrontadas com os valores
estabelecidos pela Resolução CONAMA 357 de 17 de março de 2005 (BRASIL, 2005) que
dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu
enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes,
objetivando observar se os valores mensurados para as águas das LDRs estão dentro dos
limites propostos por esta legislação.
As águas que alimentam as LDRs são originárias da precipitação pluviométrica e
da contribuição do lençol freático aflorante junto ao Campo Vila Funil, portanto, não podem
ser encaradas como efluentes diretos do processo atual de explotação do carvão desenvolvido
pela Carbonífera Rio Deserto, pois há várias fontes atuais e antigas de contribuição. Como o
objetivo da construção das lagoas na área recuperada, foi o de avaliar a eficiência do método
de afogamento de rejeitos adotado pela Empresa, foi analisada a qualidade da água segundo a
ótica do enquadramento em classes de uso e não como efluentes.
De acordo com as condições físicas em que se encontram atualmente as águas das
LDRs, as mesmas podem ser enquadradas como pertencentes a Classe IV, ou seja, destinadas
à navegação e harmonia paisagística, conforme alínea a e b, parágrafo V do artigo 4º, da
Resolução acima. Entretanto, o monitoramento executado analisa parâmetros químicos de
qualidade da água das LDRs, motivo pelo qual, foram adotados neste trabalho, os parâmetros
de classificação contidos na classe III de qualidade da água da Resolução CONAMA 357/05.
33
4.1.1 pH, acidez total e sulfato
A amplitude dos dados mostrou-se elevada, chegando a valores mínimos de 2,70 e
máximos de 8,21 (Figura 13). Excetuando-se os valores referentes à LDR-01, o pH indicou
queda em todas as lagoas. A Resolução CONAMA 357/05 informa que para atender as
condições e padrões exigidos no enquadramento de Classe III das águas doces o pH deve se
restringir ao intervalo de 6 a 9 unidades.
Considerando-se que o processo de construção adotado pelas empresas
mineradoras da região consiste no processo de afogamentos de rejeitos, terraplanagem,
recebimento de cobertura de argila e as necessárias correções de pH e acidez do solo para
posterior plantio de gramíneas, a construção do solo findou em meados de 2003 e o início do
monitoramento se deu logo após este evento. Entretanto isso somente auxilia o início da
formação de um solo original, uma vez que a presença de uma camada de matéria orgânica é
extremamente necessária para obter-se um solo, de fato.
Observa-se que os valores de pH para as LDRs, evidenciados na figura 13,
iniciam dentro do intervalo recomendado pela Resolução CONAMA 357/05, exceto para
LDRs 01, 02 e 04. De modo geral todas as lagoas estudadas apresentam queda nos valores de
pH no primeiro ano de monitoramento, elevam-se no segundo e terceiro anos, voltando a cair
novamente a partir de 11/2005. No período entre 10/2003 e 07/2004 houve queda nos índices
abaixo do recomendável, para as lagoas 01, 02 e 04. Nas leituras entre 09/2004 a 11/2005 as
LDR-01, LDR-02, LDR-03 e LDR-05 mantiveram-se dentro dos padrões recomendados. Já
nos meses seguintes houve uma contínua e gradativa diminuição para todas as LDRs, sendo
que os valores de pH observados na coleta final são todos abaixo de 5 unidades.
O padrão de flutuação do pH observado ocorreu em parte pelo processo de
estabilização dos corpos d’água após a construção, assim como, em função do procedimento
adotado pela empresa de retirada do excesso de plantas que cobrem grande parte da superfície
da lagoa para impedir o processo de eutrofização. Ao serem retiradas, trouxeram consigo para
fora os rejeitos e estéreis que foram afogados no fundo da lagoa no processo de recuperação,
expondo materiais tóxicos que promovem a formação de drenagem ácida, o que influencia
diretamente nos níveis de pH.
34
Figura 13: Variação das leituras de pH na água das LDR-01, LDR-02, LDR-03, LDR-04 e LDR-05 localizadas
junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o período de junho de 2003 a maio de 2007.
De acordo com informações do Eng. André Smanitto, responsável pelos trabalhos
de recuperação ambiental no lavador da Mina do Trevo, a retirada do material das lagoas
ocorreu por volta de agosto de 2005, permanecendo no entorno dos corpos d’água até por
volta de 06/2007, coincidindo com o período de queda do pH e conseqüentemente, aumentos
na concentração de sulfato, acidez, Al, Mn e Zn (Figuras 13 a 17), principalmente nas lagoas
em que os rejeitos ficaram mais próximos das margens (Figura 09 e 10).
A presença de macrófitas aquáticas interfere beneficamente na variação dos níveis
de pH de corpos d’água, principalmente aqueles que recebem drenagem ácida de mina,
conforme demonstrado por Marques, Suminsky; Brum (2000), que testou de diferentes
densidades de Typha latifolia L., em mesocosmos construídos submetidos a influência de
efluente artificial (pH 4) com tempo de residência de 250 dias. O autor observou que, no
decorrer do período os valores de pH aumentaram para aproximadamente 6,5 em 138 dias,
com densidades de 30 e 48 indivíduos de T. latifolia por mesocosmo.
Em lagoas que se formam entre rejeitos e cavas de mineração a céu aberto e que
não recebem água de boa qualidade numa quantidade suficiente para a diluição da drenagem
ácida de mina, os valores de pH na Bacia Carbonífera Catarinense podem atingir valores
muito ácidos (geralmente 2,5 a 4 unidades). De outra forma, corpos d’água que recebem
contribuição externa tem seus níveis de acidez diminuídos, conforme demonstra Silvano
(2003), ao avaliar a qualidade da água, sedimento e presença de metais pesados em peixes da
Lagoa Azul, em Siderópolis, a qual recebe drenagem ácida de mina de mineração a céu
35
aberto, assim como água de boa qualidade oriunda de uma boca de mina de subsolo
desativada, registrando valores de pH geralmente acima de 6 ou muito próximo disto.
Silveira (2004) analisando amostras dos efluentes das bacias de sedimentação
coletadas em Empresas de mineração da região sul catarinense registrou valores de pH entre
2,4 e 3 unidades. Este valor extremamente baixo se deve ao fato da bacia de sedimentação ser
o primeiro local que recebe os efluentes provenientes da lavagem do carvão, assim como ao
tempo de residência dos mesmos nesse local.
Pompêo et al. (2004) registraram valores de pH 3 e 6 unidades para os 5 lagos
observados, em uma área abandonada a 30 anos na microbacia do Rio Fiorita. Estes dados
corroboram os resultados obtidos na presente pesquisa, assim como nas demais já realizadas
na região.
Os corpos d’água presentes na Região Carbonífera Catarinense foram e continuam
sendo intensamente degradados pelos processos de mineração de carvão, assim como pelos
passivos ambientais. A constante presença de pilhas de rejeitos e estéreis nas áreas mineradas,
a precipitação pluviométrica e a proximidade aos corpos d’água propiciam a lixiviação e o
carreamento dos íons contidos nos rejeitos da explotação do carvão para as drenagens
superficial e subsuperficial.
A heterogeneidade espacial gerada pelo processo de mineração a céu aberto
propicia a formação de ambientes de boa qualidade ao lado de ambientes de péssima
qualidade, conforme observado na avaliação do pH nas lagoas construídas na área estudada. O
restabelecimento das condições mínimas necessárias para o desenvolvimento de comunidades
bióticas em áreas reconstruídas depende principalmente do manejo que estas áreas recebem,
fato comprovado pela influência dos rejeitos retirados do fundo da lagoa juntamente com as
macrófitas aquáticas e expostos as intempéries atmosféricas.
Outro parâmetro analisado que está intimamente ligado ao pH é a acidez. A
análise da concentração de íons de hidrogênio o pH em um meio, também fornece indícios
sobre a concentração de acidez, pois a mesma está inversamente relacionada com as variações
na quantidade de íons hidrogênio presentes no meio, ou seja, em valores baixos de pH a
acidez mostra-se em concentrações elevadas (ALEXANDRE, 2000).
A acidez das LDRs mostrou-se, em geral, com uma amplitude constante e abaixo
de 50 mg/l de CaCO3 (Figura 14), excetuando-se em dois momentos: 10/2003 (LDR-02) e no
intervalo entre 02/2006 e 05/2007 (LDR-05). Pode-se observar que nesses dois aumentos as
concentrações de CaCO3 estão ligadas aos baixos valores de pH, conforme demonstra a figura
13. Esse parâmetro não tem valores estabelecidos pela Resolução CONAMA 357 (BRASIL,
36
2005).
Pompêo et al. (2004) ao analisar em Siderópolis valores de acidez total para os
lagos e rios, registrou amplitudes semelhantes às detectadas no presente estudo, ou seja, a
maioria dos valores estiveram abaixo de 50 mg/l CaCO3, com registros próximos de 300 mg/l
CaCO3 em alguns casos, decorrentes da presença de rejeitos próximos aos corpos d’água, fato
também observado neste estudo para a LDR-04 (Figuras 10).
Rodrigues (2006) observando a diversidade dos insetos e as características físicas
e químicas da água do rio Mãe Luzia em Treviso, Santa Catarina, encontrou um valor de
acidez médio de 303,1 mg/l CaCO3.
Mesmo com o término das atividades de mineração em grande parte da região
carbonífera, os corpos d’água ainda continuam comprometidos, em função do constante
recebimento de drenagem ácida de mina. Nas lagoas estudadas, o afogamento dos rejeitos não
permite o contato com o oxigênio, impedindo a formação da drenagem ácida. Entretanto, com
o fluxo superficial e subsuperficial da água tendem a influenciar a flutuação nos valores de pH
e acidez, os quais variam de forma inversa entre si, com a variação dos índices de
pluviosidade, isto é, em épocas de chuvas o pH se eleva.
Figura 14: Variação dos valores de acidez (mg/l CaCO3) observados na água das LDR-01, LDR-02, LDR-03,
LDR-04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o período de junho de
2003 a maio de 2007.
37
A produção de sulfatos na Região Carbonífera é geralmente proveniente da
oxidação da pirita e este parâmetro apresenta bom coeficiente de correlação direta com o pH
das águas das bacias da região Carbonífera Catarinense e rio Araranguá (JICA, 1998; DNPM,
1999 apud ALEXANDRE, 2000). De acordo com Alexandre (1996), a reação de oxidação da
pirita ocorre quando os sulfetos de ferro entram em contato com o oxigênio e a água.
Dependendo das condições do ambiente e dos reagentes disponíveis esse conjunto de reações
pode ser dividida e com a formação de diferentes produtos finais, porém sempre envolvendo a
formação de compostos sulfatados como ilustra a reação:
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O 2 FeSO4 + 2 H2SO4
A seguinte oxidação pode ocorrer transformando o sulfato ferroso em sulfato
férrico:
4 FeSO4 + 2 H2SO4 + O2 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O
Esta reação pode ainda produzir hidróxido de ferro, dependendo das condições
físico-químicas:
Fe2(SO4)3 + 6 H2O 2 Fe(OH)3 + 3 H2SO4
Ou em sulfato básico de ferro:
Fe2(SO4) 3 + 2 H2O 2 Fe(OH)SO4 + H2SO4
O sulfeto de ferro também pode ser oxidado pelo íon de ferro, fato que ocorre
quando as quantidades de oxigênio dissolvido são baixas, como na reação abaixo:
FeS2 + 14 Fe+3 + 8 H2O 15 Fe+2 + 2 SO4-2 + 16 H+
Já em uma reação simplificada pode se observar a produção final de íons de
hidrogênio, geradores de acidez, e de íons sulfato (Alexandre, 2000):
FeS2 +
O2 + H2O Fe(OH)3 + 2SO4-2 + 4H+
Portanto observa-se na oxidação da pirita, para cada mol de sulfeto de ferro temse dois mols de íons de sulfato e quatro de hidrogênio (ALEXANDRE, 2000), provocando
facilmente um decréscimo nos valores de pH da água, condição esta que promove a
disponibilização de diversos metais tóxicos e outros compostos presentes no carvão, seus
38
rejeitos e estéreis (ZOCCHE, 1989; ZANARDI-JUNIOR, 1991; PROCHNOW; PORTO,
2000; SILVANO, 2003). Isso corrobora os dados aqui obtidos (Figura 15), mostrando que em
pHs menores que 5, o enxofre existente consta preferencialmente como sulfato no meio
(ALEXANDRE, 1996).
Os valores de sulfato constituem um dos parâmetros mais elevados nas águas de
drenagem ácida de mina (KIM; CHON, 2001 apud SILVANO, 2003), sendo que os resultados
deste estudo estão de acordo com esta premissa e, em contrapartida, fora dos padrões exigidos
para a classificação da água como Classe 3, baseados na Resolução CONAMA 357 que
atribui valor máximo de 250 mg/l SO4.
Os índices de sulfato mais elevados obtidos no presente estudo foram observados
na LDRs 05 e 04, entretanto a LDR-03 também apresentou períodos de elevada concentração
(Figura 15), ultrapassando os valores máximos permitidos pela Resolução CONAMA 357/05.
Cavas de mineração sem nenhuma recuperação estão localizadas a oeste das LDRs 05 e 04 e
muito próximas das mesmas, o que provoca em períodos de elevadas precipitações o contato
das águas destas cavas com tais corpos d’água. Além da contaminação proveniente do contato
superficial e subsuperficial, os rejeitos retirados do fundo das LDRs e depositados entre as
LDRs 04 e 05, contribuíram significativamente para a elevação dos níveis de sulfato.
Esta observação encontra respaldo no período de manutenção dos rejeitos a
margem da lagoa, que coincidiu com os menores valores de pH, valores elevados de acidez e
sulfato.
Figura 15: Variação das concentrações de sulfato (mg/l SO4) obtidas na água das LDR-01, LDR-02, LDR-03,
LDR-04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o período de junho de
2003 a maio de 2007.
39
4.1.2 Metais tóxicos (Al, Mn, Zn totais)
As concentrações observadas para o elemento alumínio, na área de estudo no
período analisado mostram valores elevados nas LDR-02 (14,00 ml/l) e 04 (24,80 mg/l) em
dois momentos distintos e no restante permaneceram em um intervalo de menor concentração
(Figura 16). Entretanto, a Resolução CONAMA indica para a qualidade da água enquadrada
na Classe 3 valores de alumínio abaixo de 0,2 mg/l, o que significa dizer que as concentrações
detectadas na água das LDRs estão acima do permitido.
Figura 16: Variação concentrações de alumínio total (mg/l) obtidas na água das LDR-01, LDR-02, LDR-03,
LDR- 04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o período de junho de
2003 a maio de 2007.
Os valores de manganês total encontrados nas LDRs ficaram acima da
concentração indicada pela Resolução CONAMA aqui adotada, ou seja, maiores que 0,5 mg/l
(água Classe 3). Estes dados devem ser acompanhados nos próximos anos, já que tiveram
concentrações elevadas e, posteriormente baixaram seus níveis por quase um ano e, em
seguida, voltaram a aumentar (Figura 17).
No caso específico do zinco, os resultados apontam para concentrações elevadas
na LDR-02 (Figura 18) nas coletas de 06/2003 entre 12/2003, na LDR-04 para as coletas de
12/2003 (0,5 mg/l) e no intervalo de coleta entre 11/2005 a 05/2007 (0,98; 0,89; 0,79; 1,41;
1,47; 0,77 mg/l, respectivamente). Tais valores estão acima dos indicados pela Resolução
40
CONAMA 357 para águas de Classe 3 devendo ser acompanhados com cautela a fim de sanar
os problemas originários de tais fatos.
Figura 17: Variação concentrações de manganês total (mg/l) obtidas na água das LDR-01, LDR-02, LDR-03,
LDR- 04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o período de junho de
2003 a maio de 2007.
Figura 18: Variação concentrações de zinco total (mg/l) obtidas na água das LDR-01, LDR-02, LDR-03, LDR04 e LDR-05 localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, entre o período de junho de 2003 a
maio de 2007.
41
Altos índices de acidez, elevadas concentrações de sulfato e de metais tóxicos (Al,
Cu, Fe, Mn e Zn) configuram a composição química da drenagem ácida de mina (LYEW et
al., 2001 apud NUNES et al., 2004). Sendo assim, a qualidade da água que tem contato com
áreas mineradas na região não é diferente, manifestando-se por baixos valores de pH, grandes
concentrações de acidez e sulfato e diversos metais tóxicos dissolvidos em elevadas
concentrações (ALEXANDRE, 1999), o que corrobora os dados registrados no presente
estudo.
Os metais tóxicos ocorrem espontaneamente na natureza e alguns deles são
elementos essenciais para a sobrevivência, mas quando em concentrações elevadas são
tóxicos ao meio aquático e a vida humana (APHA, 1985 apud NUNES et al., 2004). Essas
concentrações são determinadas por diversos fatores que influenciam a disponibilidade destes
elementos químicos como, por exemplo, as restrições químicas do sistema, capacidade de
equilíbrio de substâncias particuladas/dissolvidas, valores de pH, e concentrações de ligantes
complexos bem como interferências antropogênicas (CHESTER, 1990 apud GUEDES;
LIMA; SOUZA, 2005).
Com a oxidação da pirita e a posterior redução do pH ocorrem condições para a
solubilização dos componentes dos argilominerais, o que, como um corolário resulta em
lixiviação de elementos como o alumínio, cálcio, ferro, manganês, magnésio e outros (ECP,
1982 apud ALEXANDRE, 2000). O pH é o controlador da dissolução do alumínio
(RAISWELL, 1983; O’NELL, 1995 apud ALEXANDRE, 2000), sendo que o cátion Al+3 é
encontrado em pH menor que 4. Por não ser um elemento essencial para as plantas e animais,
concentrações maiores do que 1,5 mg/l apresentam toxidade de risco em ecossistemas
marinhos (CLESCERI; GREENGERG; EATON, 1998 apud ALEXANDRE, 2000).
As concentrações de zinco, bem como dos outros elementos, encontradas nas
LDRs denotam que ainda há contaminação da água contida nas mesmas, o que deve ser
levado em conta em estudos posteriores de recuperação da área, para que os parâmetros de
qualidade da água ainda não atingidos sejam adequados, tanto por novas técnicas de
recuperação quanto por modificações nos processos já existentes.
Rodrigues (2006) analisou três pontos amostrais localizados no rio Mãe Luzia, em
Treviso, em locais contaminados pela mineração do carvão e em um ponto a montante, em
local livre da contaminação registrou valores de Al que variaram de 1,31 mg/l (local não
contaminado) e de 15,27 a 21,85 mg/l nas áreas contaminadas.
O Mn é relevante na ciclagem dos nutrientes, no entanto no compartimento
aquático, a forma iônica atua mais como um elemento traço (ESTEVES, 1988), ficando atrás
42
somente do ferro, que é o metal mais abundante na natureza e reage com fosfatos e grupos
carboxílicos, sendo então fundamental ao metabolismo dos seres vivos (FÔRSTNER;
WITTMANN, 1981). Em áreas de mineração de carvão, o comportamento do Mn é
semelhante ao do ferro (JICA, 1998) onde em águas superficiais a forma oxidada é a mais
encontrada (BRANCO, 1986 apud ALEXANDRE, 2000).
O Zn, por sua vez, também é um metal com quantidades de aproximadamente
0,02% na crosta terrestre, sendo então consideravelmente abundante (GIANOTI, 1986 apud
SILVANO, 2003). Normalmente as concentrações desse elemento nas águas são baixas,
porém fontes antropogênicas podem aumentar consideravelmente sua disponibilidade
(ALLEN, 1989). Silvano (2003) encontrou para o Zn as menores concentrações dentre todos
os elementos analisados em seu estudo realizado nas águas da lagoa Azul, em Siderópolis, no
período de maio de 2001 a janeiro de 2002. Os valores máximos encontrados foram 0,17
mg/l, ficando abaixo das concentrações indicadas pela Resolução CONAMA 357 (BRASIL,
2005), fixadas em 5 mg/l de zinco total.
No presente estudo, de modo geral, os valores de concentração total detectados
para Al, Mn e Zn na água, variaram de zero a 25,00; zero a 5,00 e zero a 1,40 mg/l,
respectivamente. Levando-se em conta a Resolução CONAMA 357/05 (água Classe 3)
observa-se que o elemento Mn esteve acima do limite máximo permitido, para a maior parte
das LDRs, enquanto que Zn esteve abaixo do limite permitido em todas as LDRs e em todo o
período estudado. No caso específico do Al, a Resolução não especifica o conteúdo total,
somente dissolvido, motivo pelo qual não se pode traçar comparações.
Analisando-se as figuras 16, 17 e 18, observa-se que os elementos estudados (Al,
Mn e Zn) seguem um padrão único em relação à variação na concentração, ou seja, entre
06/2003 a 07/2004, apresentam um pico de concentração, baixando seus valores para abaixo
de 4,0 (Mn) e próximo a zero para Al e Zn entre 07/2004 a 05/2005 (Mn) e 07/2004 a 11/2005
para Al e Zn. A partir de 11/2005 o manganês apresenta tendência a aumento em todas as
lagoas enquanto que Al e Zn apenas na LDR-04, apresentando os dois últimos neste intervalo
de tempo, os maiores valores de concentração observados no período.
Dentre os corpos estudados as LDRs 04 e 05 foram as que apresentaram as
maiores variações na concentração dos três elementos estudados, destacando-se a LDR-04
para Al, Mn e Zn e a LDR-05 para Mn. Estes dados seguem a mesma tendência observada
para acidez total e sulfato, justificada pela exposição de rejeitos oriundos da limpeza das
lagoas depositados entre as mesmas. Assim sendo, não fosse esse fato isolado a tendência
seria das LDRs apresentarem uma diminuição nos níveis de concentração dos elementos
43
estudados, disponibilidade de sulfato e acidez total, a medida que o tempo passa, e os corpos
d’água atinjam o equilíbrio ambiental, o que vem a atestar a efetividade do processo de
recuperação adotado de afogamento de rejeitos (coberturas úmidas), pelo menos no que se
refere a qualidade da água superficial dos 11 ha até o momento recuperados no Campo Vila
Funil.
Desta forma, o procedimento de limpeza das lagoas deve ser abandonado, uma
vez que o objetivo de recuperação é dar condições para que estas áreas sejam sustentáveis por
si só, portanto, é importante ressaltar que não deve haver interferências no processo de
sucessão ecológica dos corpos d’água.
4.2 Florística
O levantamento florístico resultou em 94 entidades taxonômicas (Tabela 01)
distribuídos em 62 gêneros e 24 famílias. Dentre estas, 17 foram identificadas somente em
nível de família, 5 em nível de gênero, 4 não foram identificadas (denominadas de espécies
indeterminadas) e 2 encontram-se na condição de ainda não descritas (aqui denominadas
espécies novas), entretanto estas duas espécies já foram identificadas e enquadradas no gênero
Axonopus, mas ainda não descritas cientificamente (Ilsi Boldrini, comunicação pessoal).
Tabela 01: Relação das 94 entidades taxonômicas e respectivas formas de vida conforme Irgang, Gartal-Jr,
(1996), coletadas no levantamento florístico da área estudada, onde: 1 – Flutuantes livres (1.1 abaixo da
superfície; 1.2 – na superfície; 1.3 – acima da superfície); 2 – Enraizadas no substrato (2.1 – plantas com partes
vegetativas inteiramente submersas; 2.2 – plantas com folhas flutuantes; 2.3 – plantas com caules flutuantes; 2.4
– plantas com partes vegetativas emergentes; 2.5 – trepadeiras; 26 – anfíbias tolerantes a seca); 3 – Enraizadas
sobre outras macrófitas (3.1 – Epífitas) e terrestres.
Formas de vida
Família/Nome científico
1. APIACEAE
Centella hirtella Nannf.
2.1, 2.4, 2.6
2. ASCLEPIADACEAE
Oxypetalum sp. 1
Terrestre
3. ASTERACEAE
Aster squamatus (Spreng.) Hieron
Terrestre
Baccharis cylindrica (Less.) DC.
Terrestre
Baccharidastrum sp.
Terrestre
44
Baccharis dracunculifolia DC.
Terrestre
Baccharis spicata (Lam.) Baill.
Terrestre
Baccharis cf. trimera (Less.) DC.
Terrestre
Baccharis uncinella DC.
Terrestre
Emilia fosbergii Nicolson
Terrestre
Erechtites valerianaefolia (Wolf) DC.
Terrestre
Eupatorium laevigatum Lam.
Terrestre
Eupatorium inulaefolium H.B. & K.
Terrestre
Mikania cordifolia (L. F.) Willd.
Terrestre
Pluchea sagitallis (Lam.) Cabrera
Terrestre
Pterocaulon cf.virgigatum Kuntze
Terrestre
Solidago chilensis Meyen
Terrestre
Vernonia scorpioides (Lam.) Pers.
Terrestre
Vernonia tweediana Baker
Terrestre
4. AZOLLACEAE (Pterydophyta)
Azolla sp. 1
1.3
5. BEGONIACEAE
Begoniaceae 1
2.6
6. COMMELINACEAE
Commelina cf. difusa Burm f.
2.6, terrestre
7. CONVOLVULACEAE
Ipomoea cf. grandifolia (Dammer) O’Donell
2.4, 2.6, terrestre
8. CYPERACEAE
Cyperus hermaphroditus Standl.
2.4, 2.6
Cyperus odoratus L.
2.4, 2.6
Eleocharis acutangula (Roxb.) Schult.
2.4
Eleocharis interstincta (Vahl) Roem. & Shult.
2.4
Eleocharis minima Kunth
2.1, 2.6
Eleocharis montana (Kunth) Roem. & Schult.
2.4
Fimbristylis autumnalis (L.) Roem & Schult.
2.4
Fimbristylis dichotoma Vahl.
2.6
Kyllinga brevifolia Rottb.
2.4, 2.6
Pycreus polystachyus (Rottb.) P. Beauv.
2.4, 2.6
Scleria panicoides Kunth
2.4, 2.6
Ciperaceae 1
2.4, 2.6
Ciperaceae 2
2.4, 2.6
Ciperaceae 4
2.4, 2.6
Ciperaceae 5
2.4, 2.6
45
9. FABACEAE
Desmodium adscendens (Sw.) DC.
Terrestre
Desmodium incanum DC.
Terrestre
10. JUNCACEAE
Juncus microcephalus Bonpand & Kunth
2.4, 2.6
Juncus scirpoides Lam.
2.4, 2.6
Juncaceae 1
2.4, 2.6
Juncaceae 2
2.4
Juncaceae 3
2.4
11. LAMIACEAE
Hyptis cf. mutabilis (Rich.) Briq.
Terrestre
12. LYCOPODIACEAE (Pteridophyta)
Lycopodium cernuum L.
2.6, terrestre
13. LYTHRACEAE
Cuphea carthagenensis (Jacq.) Macbr.
Terrestre
14. MELASTOMATACEAE
Tibouchina herbacea (DC.) Cogn.
Terrestre
Tibouchina versicolor (Lind.) Cogn.
Terrestre
15. NYNPHAEACEAE
Nymphaea elegans Hook.
2.2
16. ONAGRACEAE
Ludwigia decurrens Walter
2.6, terrestre
Ludwigia multinervia (Hook. & Arn.) Ramamoorthy
2.6, terrestre
Ludwigia octovalvis (Jacq.) P.H. Raven
2.6, terrestre
Onagraceae 1
2.2
17. POACEAE
Axonopus compressus (Sw.) Beauv.
Terrestre
Axonopus fissifolius (Raddi) Kuhlm.
Terrestre
Axonopus jesuiticus (Araújo) Valls
Terrestre
Axonopus obtusifolius (Raddi) Chase
Terrestre
Axonopus polystachyus G.A. Black
Terrestre
Axonopus parodii (espécie nova 1)
Terrestre
Axonopus araujoi (espécie nova 2)
Terrestre
Brachiaria sp. 1
Cortaderia selloana (Schult.) A & G
2.4, 2.6
Terrestre
46
Dichanthelium sabulorum (Lam.) Gould & C. A. Clark
2.4, 2.6
Digitaria sp.
2.4, 2.6
Leersia hexandra Sw.
2.4, 2.6
Panicum demissum Trin.
2.4, 2.6
Panicum aquaticum Poir. In Lan
2.4, 2.6
Paspalum conjugatum Bergius
Paspalum pumilum Nees
Setaria parviflora (Poir.) Kerguélen
Terrestre
2.6, terrestre
2.4, 2.6
Schizachyrium microstachyum (Desv.) Roseng., B.R. Arr. & Izag
Terrestre
Poaceae 1
Terrestre
Poaceae 2
Terrestre
Poaceae 3
Terrestre
Poaceae 4
Terrestre
Poaceae 5
Terrestre
Poaceae 6
Terrestre
Poaceae 7
Terrestre
Poaceae 8
Terrestre
18. POLYGONACEAE
Polygonum hydropiperoides L.
2.4, 2.6
19. PONTEDERIACEAE
Eichhornia crassipes (Mart.) Solm
1.3
20. PTERIDACEAE (Pteridophyta)
Pityrogramma calomelanos (L.) Link
Terrestre
Pteridium aquilinum (L.) Jun
Terrestre
21. RUBIACEAE
Diodia cf. dasycephala Cham. et Schlecht
Terrestre
Richardia scabra L.
Terrestre
22. SALVINACEAE (Pteridophyta)
Salvinia auriculata Aubl.
1.3
23. SCHIZAEACEAE (Pteridophyta)
Lygodium volubile Sw.
24. TYPHACEAE
Typha domingensis Pers.
Terrestre
2.4
25. INDETERMINADAS
Indeterminada 1
Terrestre
Indeterminada 2
Terrestre
47
Indeterminada 3
Terrestre
Indeterminada 4
Terrestre
As famílias mais representativas foram Poaceae (14 gêneros e 26 espécies)
seguida por Asteraceae (10 gêneros e 17 espécies), Cyperaceae (8 gêneros e 15 espécies) e
por fim Juncaceae (3 gêneros e 5 espécies). Estas famílias totalizaram 57% dos gêneros
(Figura 19) e 67% das espécies (Figura 20) listadas no presente estudo.
Figura 19: Distribuição do número de gêneros por família listados no levantamento florístico da vegetação de
borda e interior das LDRs localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC.
Em um levantamento de macrófitas aquáticas encontradas em açudes lagos, rios e
regiões de inundação no Vale do Rio Pardo que percorre as cidades de Santa Cruz, Sinimbu,
Rio Pardo e o Distrito de Porto Ferreira, Rio Grande do Sul Gastal-Jr; Irgang (1997) listaram
29 famílias, 44 gêneros e 60 espécies, sendo Poaceae a família que apresentou maior número
gêneros (4) e 5 espécies, seguida por Cyperaceae (3 gêneros e 7 espécies).
Prochnow; Porto (2000) estudando uma lagoa sobre área de mineração de carvão
a céu aberto no município de Charqueadas observaram a presença de 7 famílias, 8 gêneros e
10 espécies de macrófitas aquáticas, excetuando-se as espécies de margem em terra firme. No
mesmo estudo, porém em uma área de banhado foram listadas 16 famílias, 33 gêneros e 42
espécies, sendo que Poaceae destacou-se contendo 6 gêneros e 10 espécies.
48
Figura 20: Distribuição do número de gêneros por família listados no levantamento florístico da vegetação de
borda e interior das LDRs localizadas junto ao lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC.
Os autores op cit. ainda afirmam que lagoas sobre rejeitos, apesar dos fatores
agravantes como concentrações de metais tóxicos e recebimento de lixívias de áreas
adjacentes são ecossistemas merecedores de maiores estudos, pois permitem o
estabelecimento de uma biota diversa, apresentando uma possível solução de manejo de áreas
degradadas pela mineração do carvão.
A forma de vida terrestre, no presente estudo, representa 45,6% das espécies
amostradas, seguida pela forma de vida anfíbia tolerantes a seca (25,6%), seguida por
enraizadas no substrato com caules flutuantes (23,2%) (Figura 11). As demais formas de vida
(1.3, 2.1, 2.2 e 2.4) somam 5,6%. Os dados obtidos seguem a tendência para ambientes
naturais, uma vez que zonas de transição apresentam uma riqueza específica maior do que o
ambiente terrestre e o ambiente aquático propriamente dito, muito embora os corpos d’água
estudados tenham sido construídos, diferindo assim, das formações aquáticas naturais. Essa
distribuição discrepante das formas de vida, também observada em outros trabalhos em
diversos ambientes (COSTA-NETO, TOSTES, THOMAZ, 2003; FRANÇA et al., 2003) se
deve a grande adaptabilidade das macrófitas a ambientes que por ora podem estar secos.
Por serem plantas de ambiente transitório (ecótono) apresentam adaptação a
sobrevivência nos dois ambientes (COSTA-NETO; TOSTES; THOMAZ, 2003). Entretanto, a
pequena quantidade de espécies flutuantes não significa que a cobertura acompanhe a mesma
tendência, pois pelo fato de serem corpos d’água construídos a pouco tempo a riqueza é baixa,
no entanto, o número de indivíduos é extremamente elevados, característico de comunidades
49
pioneiras. Entre as espécies estudadas destacam-se Salvinia auriculata cobriu grande parte da
superfície das LDRs amostradas, formando um tapete uniforme sobre a lâmina d’água, assim
como Eichhornia crassipes, em menor proporção.
Salvinia auriculata é importante na purificação e oxigenação da água, porém a
elevada taxa de matéria orgânica, quando em decomposição pode reverter esse processo.
Também é usada como abrigo para desova de peixes, alevinos e outros organismos aquáticos
bem como para a camuflagem. É relatada a função de forragem para capivara, insetos,
caramujos, peixes e aves, podendo servir como fertilizante e cobertura seca (COSTA-NETO;
TOSTES; THOMAZ, 2003). Eichhornia crassipes também apresenta as funções acima
relatadas para a fauna associada.
Typha domingensis (FREITAS, 2007) assim como Eleocharis sp. apresentam
potencial para a utilização em wetlands pela tolerância a baixo pH, metais tóxicos,
crescimento rápido e capacidade de reprodução vegetativa.
4.3 Suficiência amostral
Ao realizar uma amostragem é importante avaliar o número de unidades amostrais
e a forma que estas serão alocadas (casual, preferencial, sistemática ou estratificada) na área
de estudo, pois ela é a ferramenta de obtenção dos dados e age diretamente na interpretação
dos resultados (GOEDICKEMEIR et al., 1997), portanto deve ser capaz de suprir a
suficiência desejada, entretanto sem efetuar um esforço amostral desnecessário.
A escolha da metodologia de amostragem sistemática – onde a alocação da
primeira unidade amostral é selecionada ao acaso e os subseqüentes são tomados a intervalos
regulares pré-definidos (PILLAR, 1996) – empregada no presente estudo, teve por objetivo
evidenciar a distribuição da vegetação no entorno e interior das lagoas construídas em antigas
cavas de mineração de carvão a céu aberto, em função dos fatores ambientais e dos
parâmetros químicos da água, de forma que melhor representar a variação desses micro
ambientes.
O esforço amostral empregado resultou em um total de 204 unidades amostrais,
onde foi registrado um total de 2332 toques das agulhas, sendo que destes, 2162 tocaram
espécimes de macrófitas, 104 apenas no solo nu, rejeito exposto ou matacões de rocha, 55
apenas na lâmina d’água e 11 tocaram apenas em indivíduos mortos. Os registros que não
50
tocaram a vegetação foram desconsiderados para a análise de suficiência amostral e demais
parâmetros fitossociológicos.
Para Mueller-Dombois; Ellenberg (1974) a suficiência amostral é alcançada
quando se observa um incremento apenas 5% do número de novas espécies em um aumento
de 10% do número de unidades amostrais.
As curvas cumulativas de espécies por área, expressas individualmente para cada
uma das cinco LDRs estudadas (Figuras 21 A a E) evidenciam tendências a estabilização na
forma de patamares, isto é, o incremento de espécies acontecia a cada nova mudança nas
condições ambientais. Isso aconteceu devido à intensa variação no ambiente em pequenos
espaços de área observados em campo. Ora havia a ocorrência de agrupamentos de espécies
sobre solo composto por uma camada de argila, ora o solo encontrava-se exposto com
estéreis, matacões de rochas, rejeitos, contendo poucas espécies. Na parte interna das lagoas
ocorriam espaços desprovidos de vegetação, alternados com espaços com elevada densidade
de indivíduos, no entanto, esta variação não era tão abrupta quanto no ambiente terrestres.
Assim, a existência de pequenos aglomerados localizados de vegetação ao longo da margem e
interior da lagoa reflete a configuração das curvas de suficiência amostral em todas as LDRs
estudadas.
Além disso, pelo fato de todo o perímetro das LDRs ter sido amostrado, o
levantamento ocorreu mais na forma de um senso do que de uma amostragem propriamente
dita, implicando assim no levantamento da totalidade e não apenas de uma parcela amostral
representativa. Procedimento esse adotado pelo fato dos corpos d’água terem sido construídos
e algumas aquáticas terem sido introduzidas, o que interfere na dinâmica sucessional da
comunidade.
4.4 Estrutura vegetacional e Fatores ambientais
A classificação e ordenação das unidades amostrais semelhantes a partir da
composição florística originam grupos de espécies associadas características de determinados
locais, esboçados em uma tabela estruturada organizada de forma que as linhas correspondem
às espécies e as colunas aos relevés (unidades amostrais), seguindo-se as classificações
resultantes da análise de agrupamento, resultando então em “unidades de vegetação”
(MÜELLER-BOMBOIS; ELLENBERG, 1974).
51
A
B
C
D
E
Figura 21: Curva cumulativa de espécies por área amostrada em cada LDR estudada, onde: A – LDR-01; B –
LDR-02; C – LDR-03; D – LDR-04 e E – LDR-05, Mina do Trevo, Siderópolis, SC.
Segundo os autores op cit. o termo “unidades de vegetação” é empregado de
forma abstrata, já que ao analisar a estrutura vegetacional podem-se observar agrupamentos
assim como o valor fitossociológico das espécies dentro das comunidades, entretanto, não é
possível a visualização das “unidades de vegetação” em campo, já que a distribuição das
mesmas não ocorre como em uma parcela real de coleta.
Neste estudo optou-se por empregar o termo relevé, conforme definido pelo
software utilizado, como sendo a unidade amostral, os agrupamentos de unidade amostrais e
de espécies, como grupos de relevés e grupos de espécies associadas, respectivamente, e a
junção dos dois de “unidades de vegetação”.
Müeller-Dombois e Ellenberg (1974) recomendam que na análise fitossociológica
sejam mantidas apenas as espécies de constância intermediária (freqüência entre 10 e 60%),
52
eliminando-se da análise as espécies de ocorrência rara ou elevadas, pois não refletem as
variações das condições ambientais. Entretanto assinalam também que estes limites são
variáveis de acordo com o tipo de vegetação analisada e a critério do pesquisador, critérios
estes adotados em vários trabalhos (ZOCCHE, 1989; 2002; OLIVEIRA; 1998; GIRARDIDEIRO, 1999)
Como o objetivo do trabalho é observar as comunidades de macrófitas aquáticas
que se desenvolveram em lagoas ácidas construídas em antigas cavas de mineração a céu
aberto, bem como relacioná-las com parâmetros químicos das águas, com o objetivo de
selecionar espécies tolerantes para serem usadas em processos de fitorremediação, decidiu-se
neste trabalho por manter as espécies com freqüência maior do que 60%, optando-se também
pela permanência das espécies com freqüência menor que 10%, pois o número de espécies
totais encontrada nas lagoas é reduzido e a permanência das mesmas na análise não gerou
maiores dificuldades na análise dos dados.
Zocche (2002) testou os três métodos de classificação aglomerativa existentes no
software MULVA 5L: ligação simples, ligação completa e variância mínima, e ressalta que a
melhor representação dos grupos de espécies e de unidades amostrais foi obtida pela variância
mínima. Costa (2007) também empregou este método conseguindo os melhores resultados na
análise dos estudos fitossociológicos, procedimento também utilizado neste trabalho.
A análise de agrupamento pelo critério aglomerativo de variância mínima, tendo
como medida de similaridade a Covariância, aplicado as matrizes de associação de relevés e
de espécies, possibilitou a identificação da ocorrência de 4 grupos relevés (figura 22) e de 5
de espécies (figura 23). A tabela 02 que apresenta a distribuição das 34 espécies registradas
no levantamento fitossociológico da LDR-01, ordenadas de acordo com os agrupamentos
gerados nos dendrogramas, de acordo com os valores de cobertura. Optou-se por este número
de agrupamentos, pois foram os que melhor representaram a situação encontrada na área.
-4.69E-01
1.30E+00
3.07E+00
4.85E+00
6.62E+00
8.39E+00
--0--.-----+-----.-----+-----.-----+-----.-----+-----.-----+
47 ******
|**
30 ****** *
|*******
27 ***** *
*
|***
*
26 ***** **
*
|*
*
23 *******
*
|***
42 ********
* *
|******* *
34 ********
** *
|* *
31 ****
*
*
|******
*
*
6 ****
*
*
*
|****
*1
1
38 *****
*
*
53
|*
*
14 ******
*
|** *
43 ****** * *
|**
16 ********
*
*
*
*
*
*
|****************************************
22 *******
*2
2
*
|********* *
*
19 *******
* *
*
|**
*
39 *******
*
*
|**
*
*
35 ******* *
*
*
|**
*
*
8 *****
* *
*
*
|**** *
*
*
4 ***** ** *
*
*
|* *
*
*
10 ******** *
*
*
|*****
*
46 ******** *
*
|* *
*
12 ********* *
*
|**
*
1 *********
*
|**
33 *****
*
|**
*
13 ***** *
*
|****
*
37 ***** *
*
*
|**
*
*
*
17 *****
* 3
|********
*
36 *****
*
*
*
|*
*
*
*
32 ******
*
*
*
|** *
*
*
40 ****** * *
*
*
|***
*
*
18 ******** *
*
*
|
*
*
45 *****
*
*
*
|
*
*
*
28 *****
*
*
*
|*** *
*
*
25 ***** * *
*
*
|***
*
*
15 ****** *
*
*
|**
*
*
3 ******
*
*
|***************************************
29 ****
*
|**
*
20 **** *
*
|*****
*
44 *** *
*
*
|* *
*
*
21 **** *
*
*
|**
*
*
41 ****
* 4
*
|********
48 *****
*
|
*
5 *****
*
|**** *
24 *****
* *
|**
11 ***
*
|*** *
9 *** * *
|***
7 ******
|*
2 *****
--0--.-----+-----.-----+-----.-----+-----.-----+-----.-----+
-4.69E-01
1.30E+00
3.07E+00
4.85E+00
6.62E+00
8.39E+00
Figura 22: Dendrograma de classificação das 48 unidades amostrais alocadas na LDR-01, obtido pela análise de
agrupamento, aplicado aos dados referidos na tabela 02, Mina do Trevo, Siderópolis, SC.
3.76E-02
6.27E-01
1.22E+00
1.81E+00
2.40E+00
2.98E+00
-----.-----+-----.-----+-----.-----+-----.-----+-----.-----+
29 ***
|********
20 ***
*1
1
|***********************************************
32 ***********
*
|**
24 ********
*
|*******
*
11 ********
*
*
|***********
*
10 ***************
*2
2
*
|************
*
30 **************
*
*
*
|****
*
*
*
21 **************
*
*
*
*
|**
*
*
*
27 ****************** *
*
*
*
54
|* *
*
26 ***************** *
*
|******
2 ********************
*
*
*
*
*
*
*
*
|********************
34 ***************
*
|******
*
16 ***************
*3
3
*
|*********
*
19 *****************
*
*
*
|****
*
*
14 *****************
*
*
|********
31 *****************
*
|
*
23 *****************
*
|********** *
13 *****************
* *
|***
33 ****************
* **
4
|********* * **4
18 ****************
* * **
|** **
7 ***************
*
**
|*
*
**
1 ****************
*
**
|*********
**
6 ****************
**
|*
25 *****************
*
|
*
9 *****************
*
|************
8 *****************
**
|*5
5
22 **************
*
|*********** *
5 **************
* *
|***
17 *************
*
|************
12 *************
**
|*
15 *****************
*
|***** *
4 *****************
* *
|**
28 ******************** *
|**
3 ********************
-----.-----+-----.-----+-----.-----+-----.-----+-----.-----+
3.76E-02
6.27E-01
1.22E+00
1.81E+00
2.40E+00
2.98E+00
Figura 23: Dendrograma da classificação de 34 espécies amostradas na LDR-01, obtido pela análise de
agrupamento, aplicado aos dados referidos na tabela 02, Mina do Trevo, Siderópolis, SC.
Verifica-se na tabela estruturada (Tabela 02) a ocorrência de quatro grupos de
espécies associadas, as quais se posicionaram em forma de diagonal, refletindo a variação dos
fatores ambientais. Os agrupamentos de espécies A e D posicionaram-se em extremos opostos
da tabela estruturada, refletindo os ambientes com menor teor de umidade e interior da lagoa
respectivamente. Entre estes extremos estão localizados os agrupamentos B e C, que refletem
a variação na flutuação do lençol freático.
Para a denominação das “unidades de vegetação” Müeller-Dombois; Ellenberg
(1974) sugerem entre outros critérios que sejam usadas as espécies que apresentarem maior
valor fitossociológico em cada grupo de espécies associadas. Estes critérios foram adotados
por Pillar (1988), Zocche (1989; 2002), Oliveira (1998), Daniel (2006), Rebelo (2006) e Costa
(2007) e também foram empregadas no atual estudo.
55
Tabela 02: Distribuição das 34 espécies nas 48 unidades amostrais utilizadas para a análise fitossociológica da
LDR-01, contendo os respectivos valores de cobertura, Mina do Trevo, Siderópolis, SC.
Nomeou-se, então, a “unidade de vegetação A” Paspalum conjugatumDesmodium adcendens, localizada no canto superior esquerdo da tabela 2, contendo mais seis
espécies além das que denominam o grupo. Este grupo de espécies representa o microambiente terrícola existente no entorno da margem das lagoas, sendo menos tolerante ao
encharcamento do terreno.
Já a “unidade de vegetação B” foi definida como Brachiaria sp.-Axonopus
obtusifolius, sendo que para esta uniu-se dois agrupamentos de espécie em uma mesma
“unidade de vegetação”, já que se trata de um mesmo micro-ambiente encontrado nas lagoas.
Este local em questão é a área de margem que está sujeita as variações de nível d’água das
lagoas. Entretanto nestas “unidades de vegetação” é possível distinguir a ocorrência de dois
subgrupos de espécies associadas, um típico ambientes de margem para a terra e outro de
margem para o interior da lagoa.
56
O grupo de espécies associadas C, denominado “unidade de vegetação”
Eleocharis interstincta-Vernonia twediana é formado por espécies que ora toleram ambientes
encharcados e ora ambientes secos (anfíbias). Já para o último grupo de espécies associadas,
localizados no interior da lagoa, utilizou-se a denominação “unidade de vegetação D” Salvinia
auriculata-Leerzia echandra.
A análise de concentração aplicada a tabela estruturada (Tabela 02), com o auxílio
da rotina CONCENT, teve por objetivo medir a nitidez na formação dos agrupamentos de
espécies. Como resultado obteve-se um qui-quadrado calculado de 98,727, valor esse muito
maior do que o de tabela (x²0,05, 12 = 21,03), mostrando, de acordo com Feoli; Orlóci (1979),
uma forte estrutura de grupo, entretanto baixa nitidez, revelada pelo valor do coeficiente de
contingência (C = 0,195), uma vez que este índice varia entre 0 e 1.
A análise de concentração executada também originou três variáveis canônicas
(Tabela 03), sendo que as duas primeiras explicaram 92,74% da variação total da informação
(expressas como frações do qui-quadrado total). Os escores canônicos resultantes da relação
entre os agrupamentos de relevés e de espécies foram utilizados como coordenadas para a
localização destes grupos no diagrama de dispersão de pontos (Figura 24).
Tabela 03: Variáveis canônicas, coeficiente de correlação canônica em porcentagem, qui-quadrado e coeficiente
de contingência obtidos a partir da análise de concentração aplicada a tabela estruturada 02 para análise
fitossociológica da LDR-01, Mina do Trevo, Siderópolis, SC.
Coeficiente de
Variáveis
Coeficiente de correlação
%
X²
contingência
Canônicas
canônica
01
02
03
0,61945
0,39752
0,20601
65,69
27,05
7,26
98,727
0,195
A apresentação de resultados por meio da diagramação de pontos, executada pela
rotina ORDINA, permite uma melhor interpretação dos agrupamentos formados na tabela 02,
que embora não apresentem grande nitidez, posicionaram-se de forma que é possível observar
a associação dos agrupamentos existentes. Nesta parte da explanação dos resultados referentes
ao ORDINA estabeleceu-se a denominação F para relevés e S para grupos de espécie,
conforme é apresentado na figura 24.
57
Figura 24: Diagrama de dispersão de relevés (F) e grupos de espécies (S), a partir da análise de concentração
aplicada a tabela estruturada 02 para análise fitossociológica da LDR-01, Mina do Trevo, Siderópolis, SC.
Os agrupamentos formados estão delimitados pelas elipses, ou seja, pode-se
observar a relação entre os agrupamentos, formado por F1, S4 e S5. Essa conformação dos
grupos em relação ao eixo X pode ser justificada pelo fator de encharcamento, ou seja, os
agrupamentos formados por F4, S1 e F3, S3 localizam-se, respectivamente, totalmente dentro
da lagoa e na parte marginal com maior contato com a água. Já os grupos F1, S4, S5 e F2, S2
localizam-se, respectivamente, na parte marginal com maior contato com a área terrícola e
totalmente fora d’água (anfíbias).
A posição dos grupos em relação ao eixo Y não é tão clara quanto a disposição
relacionada ao encharcamento, como no eixo X, desta forma não foi possível inferir qual
variável ambiental teve a segunda maior influência na distribuição das espécies.
Para as LDRs 02 a 05 seguiram-se os mesmos procedimentos de análise adotados
para a LDR-01, motivo pelo qual apenas discutiremos as respectivas tabelas estruturadas e
diagrama de dispersão de pontos.
58
A análise de associação aplicada à matriz de semelhança de relevés e espécies da
LDR-02 revelou a ocorrência de 3 agrupamentos de unidades amostrais e 3 agrupamentos de
espécies esboçados na tabela 04.
Observa-se de três agrupamentos de espécies denominados de: “unidade de
vegetação A” Paspalum conjugatum-Desmodium adscendens, característica de ambientes
terrícolas; “Unidade de vegetação C” Salvinia auriculata-Brachiaria sp., característico da
parte interna da lagoa e “Unidade de vegetação B” Ludwigia octovalvis-Axonopus
polistachyus, que posicionou-se de forma intermediária as duas anteriores.
O qui-quadrado calculado para essa análise foi de 50,248 (tabela 05), muito maior
do que o de tabela (x²0,05,
4
= 9,49), mostrando também uma forte estrutura de grupo. No
entanto o valor apresentado no coeficiente de contingência (C = 0,174) representa fraca
nitidez entre os grupos formados. A análise de concentração executada também originou duas
variáveis canônicas (Tabela 05), sendo que a primeira explica 99,61% da variação total de
informação.
A diagramação de pontos mostra os grupos formados na tabela 04 que, mesmo
sem grande nitidez são visíveis e distinguíveis (Figura 25). O grupo F2, S1, constituído pela
59
“unidade de vegetação A” Paspalum conjugatum-Desmodium adscendens, posicionou-se, em
relação ao eixo Y, do lado contrário ao grupo F3, S3, “unidade de vegetação C” Salvinia
auriculata-Brachiaria sp. e, em relação ao eixo X, na mesma linha. Isso corrobora a
disposição real no ambiente estudado dos dois agrupamentos, uma vez que o primeiro é
composto por espécies anfíbias tolerantes a seca e o segundo é composto por espécies
essencialmente aquáticas. Já o agrupamento de F1, S2, “unidade de vegetação B” Ludwigia
octovalvis-Axonopus polistachyus, posicionou-se em relação ao eixo X, mas entre os outros
agrupamentos, confirmando também sua representatividade como grupo intermediário entre
os agrupamentos A e B.
Coeficiente de
Variáveis
Coeficiente de
%
X²
contingência
Canônicas
correlação canônica
01
0,58956
99,61
50,248
0,174
02
0,03703
0,39
A tabela 06 traz o resultado das análises de agrupamento aplicado a LDR-03, onde
verifica-se a formação da “unidade de vegetação A” Salvinia auriculata-Leerzia echandra,
únicas espécies desse agrupamento, que se mostra majoritariamente em ambiente
essencialmente aquático. A “unidade de vegetação B” denominada de Eleocharis acutangulaBrachiaria sp., sendo o grupo com maior número de espécies, ocupando um ambiente de
ecótono entre a água e ambiente terrícola. Já a “unidade de vegetação C”, contendo somente
duas espécies, Desmodium adscendens-Paspalum conjugatum encontrada em campo
geralmente no local amostrado mais afastado da margem da lagoa (2 m de distância). A
“unidade de vegetação D” foi denominada Schizachiryum microstachium-Axonopus
polystachyus localizada no canto inferior direito da tabela 06, abrange também locais
terrícolas.
60
Figura 25: Diagrama de dispersão de grupos de unidades amostrais (F) e grupos de espécies (S) a partir da
análise de concentração aplicada a tabela estruturada 04 para análise fitossociológica da LDR-02, Mina do
Trevo, Siderópolis, SC.
61
A análise de agrupamento revelou um qui-quadrado de 93,629 (tabela 07), muito
maior do que o de tabela (x²0,05, 9 = 16,92), apontando uma forte estrutura de grupo no entanto
apresentando baixa nitidez (C = 0,276), mas foi o índice de maior valor encontrado até o
momento. Com a análise de concentração gerou-se três variáveis canônicas, sendo que as duas
primeiras explicam 98,87% da variação total de informação.
Coeficiente de
Variáveis
Coeficiente de
%
X²
contingência
Canônicas
01
0,78074
73,57
02
0,45789
25,30
93,629
0,276
03
0,09668
1,13
Os grupos formados na tabela 06, ao serem distribuídos de acordo com dados da
tabela 07 resultaram na diagramação de pontos que permite uma fácil visualização dos
mesmos. O grupo F1, S3, denominado “unidade de vegetação D” Schizachiryum
microstachyum-Axonopus polystachyus, posicionou-se relativamente distante do resto dos
agrupamentos, podendo ser considerado um grupo de espécies anfíbias tolerantes a seca
(Figura 26).
O grupo F3, S3, Salvinia auriculata-Brachiaria sp. e, em relação ao eixo X,
posicionaram-se na mesma linha. Isso corrobora a disposição real no ambiente estudado dos
dois agrupamentos, uma vez que o primeiro é composto por espécies anfíbias tolerantes a seca
e o segundo é formado essencialmente por espécies aquáticas. Já os agrupamentos de F3, S4,
Eleocharis acutangula-Brachiaria sp. e F4, S1 Salvinia auriculata-Leerzia echandra
encontraram-se muito próximas e sobre o eixo X, ratificando a ligação destes grupos em
relação ao fator encharcamento. Entretanto, o grupo S1 (Tabela 06) que se encontra mais
afastado em relação ao eixo Y (Figura 26) é muito mais tolerante ao encharcamento contínuo.
62
A tabela 08 apresenta o resultado das análises de agrupamento aplicado aos dados
fitossociológicos da LDR-04, revelando a ocorrência de quatro agrupamentos de espécies.
As “unidades de vegetação” foram denominadas como: A – Eleocharis
acutangula-Brachiaria sp., sendo que para este grupo de espécies associadas uniram-se dois
agrupamentos de relevés, localizados na parte superior esquerda da tabela 08;
B –
Desmodium adcendens-Paspalum conjugatum, localizando-se em campo nos locais de
umidade intermediária; C – Schizachyrium microstachyum-Axonopus polystachyus, contendo
além das espécies que denominam o grupo Axonopus parodii e Vernonia twediana, ocupando
um micro ambiente mais seco em relação aos demais e; D – Typha domingensis-Cortaderia
selloana, formando um agrupamento de baixa representatividade em relação a distribuição
observada em campo.
63
As associações entre os grupos de relevés e grupos de espécies encontradas na
LDR-04 expressam um qui-quadrado de 79,269 (Tabela 09), muito maior do que o de tabela
(x²0,05,
12
= 21,03), ressaltando também uma forte estrutura de grupo. Já o coeficiente de
contingência (C = 0,239) revela fraca nitidez entre os grupos formados, como foi possível
observar para o agrupamento Typha domingensis-Cortaderia selloana que englobou espécies
de diversos micro ambientes, podendo ser considerado um agrupamento outlier. Entretanto,
como não foi retirado nenhum agrupamento da análise multivariada, optou-se por manter este
agrupamento na tabela 08, mas sabe-se que essa comunidade de espécies não foi observada
em campo. Na análise de concentração originaram-se três variáveis canônicas, sendo que as
primeiras explicaram 94,06% da variação total de informação.
Coeficiente de
Variáveis
Coeficiente de
%
X²
contingência
Canônicas
01
0,81326
69,14
02
0,48822
24,92
79,269
0,239
03
0,23770
5,91
64
Por meio da diagramação de pontos executada pelo ORDINA é possível observar
os grupos formados na tabela 08 que a “unidade de vegetação A” e “C” estão fortemente
agrupadas e nítidas (Figura 27), sendo que a primeira encontra-se posicionada, em relação ao
eixo Y, do lado contrário ao grupo “C” (F2, F1, S1), onde, novamente o eixo X indica a
quantidade de umidade do local. A “unidade de vegetação A” Eleocharis acutangulaBrachiaria sp. encontram-se no interior da lagoa e a unidade Schizachyrium microstachyumAxonopus polystachyus no ambiente terrícola. Os demais agrupamentos posicionaram-se no
diagrama de forma intermediária aos agrupamentos A e C, em relação aos dois eixos.
Finalizando a análise, em relação a LDR-05 a tabela 10 apresenta o resultado das
análises de agrupamento dos dados fitossociológicos levantados para a mesma. Denominou-se
a “unidade de vegetação A” Eleocharis acutangula-Typha domingensis, agrupamento que
domina o ambiente do interior da lagoa; “unidade de vegetação B” Paspalum conjugatum-
65
Brachiaria sp., formando o grupo com maior número de espécies incluídas; “unidade de
vegetação C” Desmodium adcendens-Schizachyrium microstachyum, ocupando em campo um
local menos úmido que os demais.
Analisando as associações entre os grupos de relevés e grupos de espécies
encontradas na LDR-05, observa-se que há uma forte estrutura de grupo, já que obteve-se um
qui-quadrado de 86,003 (Tabela 11), consideravelmente maior do que o de tabela (x²0,05, 6 =
12,59). O valor apresentado no coeficiente de contingência (C = 0,321) representa uma maior
nitidez de grupo, em relação aos formados nas LDRs anteriores. A análise de concentração
originou duas variáveis canônicas, sendo que a primeira explica 87,13% da variação total de
informação.
A diagramação de pontos (Figura 28) revela que os grupos formados na tabela 10
posicionaram-se de forma oposta tanto em relação ao eixo X quanto ao eixo Y. No canto
superior esquerdo, localiza-se o grupo F2, S3 denominado de Desmodium adcendensSchizachyrium microstachyum, típico de ambientes menos úmidos em campo (Figura 28). No
extremo oposto em relação ao eixo Y posicionou-se o grupo F1, S1 “unidade de vegetação A”
66
Eleocharis acutangula-Typha domingensis, característico de ambiente encharcado. Já o
agrupamento de F3, S2, S4 “unidade de vegetação B” Paspalum conjugatum-Brachiaria sp.,
encontrou-se distante dos outros agrupamentos, sendo que este constituía a maior quantidade
de espécies desta lagoa e foram encontradas principalmente em ambiente de transição
margem/lagoa.
Coeficiente de
Variáveis
Coeficiente de correlação
%
X²
contingência
Canônicas
canônica
01
0,74780
87,13
86,003
0,321
02
0,28741
12,87
67
A umidade é um dos fatores de grande influência na distribuição das espécies
vegetais, podendo-se encontrar espécies ampla distribuição e outras com distribuição mais
restrita (MEIRELLES et al. 2002). Diversos trabalhos confirmaram a associação da vegetação
com a condição de encharcamento do solo (ZOCCHE; PORTO, 1993; PILLAR, 1988;
COSTA, 2007). Costa (2007) assinala a preferência de Panicum aquaticum, Baccharis
spicata, Fimbristylis dicothoma e Cortaderia selloana em habitar de solos úmidos, brejosos.
Typha domingensis é relatada como indicadora de locais assoreados e de estádio
sucessional avançado, momento que o sistema passa de aquático para sistema terrestre de
pântano (TAVARES, 2003). Eichhornia crassipes ocorre com maior abundância em
ambientes eutrofizados e poluídos por excesso de matéria orgânica.
A configuração atual da distribuição da cobertura vegetal das lagoas estudadas e
seu entorno imediato resulta do processo de reconstrução do solo da área, assim como dos
fatores estressantes representado pela presença de rejeitos piritosos oriundos da limpeza
periódica das lagoas, evidenciado principalmente em relação à lagoa 04. Além desses fatores
artificiais o encharcamento periódico da área causado pelo afloramento do lençol freático
determina a distribuição e abundância das espécies vegetais, das associações pioneiras
observadas na área estudada.
4.5 Similaridade Florística
A análise de similaridade florística e observações em campo dos tipos de
vegetação dão subsídios para avaliar se as comunidades são, de fato, semelhantes ou não.
Estes indicadores tratam do caráter ecológico das espécies, levando em questão a presença e
ausência das mesmas. Os índices de similaridade, entre as lagoas estudadas mostraram-se em
geral, baixos, já que os valores possíveis variam entre 0 e 100%. Em geral, as LDRs mais
próximas entre si (LDR-01 e LDR-02, LDR-03 e LDR-04, LDR-04 e LDR-05) obtiveram os
maiores índices relatados.
Esses resultados corroboram as observações de campo, muito embora as lagoas
tenham sido construídas segundo a mesma metodologia e com os mesmos materiais,
apresentaram diferenças marcantes na composição florística pelo fato de ter sido introduzida
várias espécies em algumas lagoas e não em outras. Dessa forma o sucesso no
68
desenvolvimento vegetativo condicionou a colonização espontânea de forma diferenciada em
cada uma das lagoas estudadas.
Tabela 12: Índice de similaridade florística entre as LDRs amostradas no levantamento florístico, Mina do
Trevo, Siderópolis, Santa Catarina.
Índice de Similaridade Sorensen (%)
LDR-01
LDR-02
LDR-03
LDR-04
LDR-05
*
**
**
**
**
LDR-01
34,04
*
**
**
**
LDR-02
26,82
27,77
*
**
**
LDR-03
23,52
24,13
32,25
*
**
LDR-04
25,88
30,37
36,14
28,57
*
LDR-05
Além desse fato a exposição de rejeitos retirados do fundo das lagoas observados
principalmente nas lagoas 04 e 05 teve um papel preponderante na definição das associações
vegetais, e por conseqüência no índice de similaridade das lagoas estudadas.
4.6 Processos de Facilitação
As plantas fotossintetizantes são a base das cadeias alimentares, tanto aquáticas
quanto terrestres. Em ambientes aquáticos a vegetação tem um significado maior como
componente fornecedor de material detritívoro. Brooks et al. (1985) afirmam que banhados
construídos em áreas mineradas fornecem habitat para uma variedade de espécies de animais
selvagens, incluindo anfíbios (FOWLER et al., 1985), répteis (BROOKS et al., 1985), aves e
mamíferos (BRENNER; MONDOK, 1978; SANDUSKY, 1978; THOMPSON; 1984;
BRENNER; STERNER, 1988), tanto para local de descanso como seu uso para alimentação
durante a migração (BRENNER; STERNER, 1987; BRENNER; HOFIUS, 1990).
Portanto, ao recuperar uma área degradada deve se atentar para a funcionalidade
das populações introduzidas, para que depois, por si só, o sistema seja capaz de manter-se ao
longo do tempo. Para isso, deve-se ter por meta o incremento de conectividade espacial e
funcional, ou seja, que possibilite a interação de um maior número de espécies animais e
vegetais na área. Com a entrada de “espécies chave” – atuante como abrigo para a fauna
perifítica, alimento para peixes, local de reprodução aos anfíbios, proteção para larvas de
69
insetos – a criação de novos nichos permite que outras espécies habitem estas áreas de forma
vantajosa a toda estrutura trófica a ser formada.
As “raízes” de Salvinia são capazes de atuar como filtros retentores de matéria
orgânica, colaborando no crescimento organismos coletores, micro-flora e micro-fauna epífita
(DORNFELD; FONSECA-GESSNER, 2005). Beyruth; Caleffi; Ferrugat (1997) afirmam que
as macrófitas e a micro-fauna associada influenciam na dinâmica trófica dos ecossistemas
lacustres, em principal, nas primeiras fases de colonização de ambientes degradados.
Em áreas mineradas recuperadas tem se observado maior diversidade de espécies
animais e vegetais quando, além da introdução de espécies vegetais tem sido construídos
ambientes aquáticos que acabam por atrair uma maior quantidade de espécies, acelerando
assim, os processos de recuperação pela facilitação que exerce na paisagem de tais áreas.
70
5 CONCLUSÕES
A riqueza encontrada, tanto nos ambientes terrestres quanto no aquático, pode ser
considerada elevada, uma vez que, no ambiente terrestre foi introduzida apenas uma espécie
(Axonopus obtusifolius) e no ambiente aquático, no máximo três espécies por LDR. As
espécies introduzidas tiveram sucesso na colonização dos corpos d’água e ainda funcionaram
como espécies chave, pois, outras espécies se estabeleceram espontaneamente mostrando que
também toleraram as condições inóspitas do local.
A análise multivariada aplicada à estrutura da comunidade permitiu identificar as
espécies típicas de cada microambiente em cada uma das cinco lagoas estudadas. As espécies
que apresentaram maior valor ecológico foram: Salvinia auriculata, Leerzia echandra,
Eleocharis acutangula, no interior das lagoas; Paspalum conjugatum, Brachiaria sp. na zona
de transição entre as margens e interior das lagoas; Desmodium adcendens, Schizachiryum
microstachium, Paspalum conjugatum em ambientes terrícolas. O encharcamento do terreno
foi a principal variável ambiental que condicionou a distribuição dos grupos de espécies.
Lagoas mais próximas e/ou sob influência da drenagem ácida de mina
proveniente dos rejeitos piritosos retirados do fundo das mesmas, ou que recebem drenagem
ácida das antigas cavas, evidenciaram os maiores índices de similaridade.
A manutenção de ambientes aquáticos em áreas de mineração de carvão a céu
aberto é de suma importância no processo de recuperação das mesmas, pois fornece uma
gama de nichos para macroinvertebrados, que como um corolário, atrai novas espécies a área,
facilitando a ocupação destes ambientes e acelerando o processo sucessional.
Estudos florísticos e fitossociológicos em áreas impactadas e recuperadas são
relevantes para o entendimento do funcionamento dos ecossistemas construídos, pois
fornecem informações para a avaliação da eficiência do método adotado, bem como,
confirmam ou descartam a efetividade das metodologias empregadas atualmente.
O processo de recuperação adotado pela Carbonífera mostrou-se eficiente para a
melhoria da qualidade da água superficial, sendo este ameaçado pela remobilização de
elementos tóxicos presentes nos rejeitos extraídos do fundo das lagoas no momento da
manutenção das mesmas, o que tende a reverter a situação benéfica conquistada pela presença
de macrófitas aquáticas e terrestres, desestabilizando o sistema e deixando-o novamente em
condições semelhantes ou inferiores as encontradas nas lagoas de drenagem ácida de mina.
71
Propõem-se a continuidade de estudos na área, uma vez que maiores informações
sobre os sistemas construídos vêm a auxiliar ainda mais o entendimento da dinâmica
ecológica destes ambientes e, sugere-se à Empresa a realização de um acompanhamento da
qualidade da água e da evolução do ambiente como área sustentável por um período onde não
ocorra o procedimento de limpeza das LDR’s, possibilitando a continuidade dos processos de
sucessão ecológica.
72
6 REFERÊNCIAS
ALVES-DOS-SANTOS, I. Polinização de macrófitas aquáticas da família Pontederiaceae. In:
Pompêo, M.L.M. (Org.). Perspectivas da Limnologia no Brasil, São Luís: União, 1999. p.
02-13.
APHA – AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard methods for the
examination of water and wastewater. 20. ed. Washington, 1998.
ALLEN, S.E. Chemical analysis of ecological materials. 2. ed. London: Blackwell
Scientific Publications, 1989. 368 p.
ALEXANDRE, N. Z. Diagnóstico ambiental da região carbonífera de Santa Catarina:
degradação dos recursos naturais. Rev. Tecnol. Amb., Criciúma, v.5, n.2, p.35-53, 1999.
ALEXANDRE, N. Z.; KREBS, A. S. J. Qualidade das Águas Superficiais do Município de
Criciúma, SC. 1995. Relatório Final PROGESC – Programa de Informações Básicas para a
Gestão Territorial de Santa Catarina (Série Recursos Hídricos). v.6, CPRM: Porto Alegre,
1995.
ALEXANDRE, N. Z. Influência da mineração do carvão na qualidade das águas superficiais revisão bibliográfica. Revista de Tecnologia e Ambiente, Criciúma, v.2, n.1, p. 53-61, 1996.
ALEXANDRE, N. Z. Análise integrada da qualidade das águas da Bacia do Rio
Araranguá (SC). 2000. 297 p. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa
Catarina, Florianópolis.
ALVARENGA, R. A. F. DE Remoção de Nutrientes (N e P) de esgotos domésticos pela
incorporação em macrófitas emergentes em sistema filtro plantado com macrófitas –
wetlands. 2005. 19 f. Relatório de Iniciação Científica. (Programa de Iniciação Científica).
Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.
ARAÚJO, E. V. Wetlands Aplicados a Resíduos Líquidos da Suinocultura. 2005. 59 f.
Trabalho de Conclusão de Curso. (Graduação em Engenharia Ambiental). Centro de Ciências
Exatas e de Tecnologia - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba.
73
BARTH, C. R. C. Boletim técnico Sociedade de Investigações Florestais: Avaliação da
recuperação de áreas mineradas no Brasil. Viçosa-MG: Universidade Federal de Viçosa, n.1.
p.41, 1989.
BENETTI, C. J.; CUETO, J. A. R.; GONZÁLEZ, J. G. Estudio faunístico de Hydradephaga
(Coleoptera: Dytiscidae, Gyrinidae, Haliplidae, Noteridae) en el municipio de Gramado, sur
de Brasil. Boletín de La Sociedad Entomologica Aragonesa v.32, p.37-44, 2003.
BEYRUTH, Z. Macrófitas Aquáticas de um lago marginal ao Rio Embu-Mirim, São Paulo.
Brasil. Revista de Saúde Pública, São Paulo, v.26, n.4, p.272-282, 1992.
BEYRUTH, Z.; CALEFFI, S.; FERRAGUT, C. Reabilitação de lagos originados por extração
de areia: macrófitas e organismos associados.. In: VI Congresso Brasileiro de Limnologia.
Sociedade Brasileira de Limnologia. Universidade Federal de São Carlos, SP. Anais... p. 5656, 1997.
BRAUN-BLANQUET, J. Bases para el studio de las comunidades vegetales. Rosario: H.
Blume, 1979. 820 p.
BRASIL. Resolução CONAMA nº357 de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação
dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento. Diário Oficial [da]
República Federativa do Brasil, Brasília, 18 mar/2005.
BRENNER, F. J.; HOFIUS, D. L. Wildlife use of wetlands on surface mined lands in
western Pennsylvania. Mining Reclamation Conference and Exhibition Charleston, West
Virginia, 1990.
BRENNER, F.J.; MONDOK, J.J. 1978. Waterfowl nesting rafts designed for fluctuating
water levels. J. Wildl. Manage. 43:978-982.
Brenner, F.J.; Steiner, R.P. Alternative reclamation strategies for mined lands. In:
Environmental Consequences of Energy Production: Problems and Prospects. PA Acad. Sci.
p. 112-129, 1987.
BROOKS, R.P., HILL, J.B.; BRENNER, F.J.; CAPETS, S. Wildlife use of coal mines in
western Pennsylvania. In: R.P. Brooks, D.E. Samuel, J.B. Hill (eds).Wetlands and Water
Management on Mined Lands. Pennsylvania State University, University Park, p.327-352.
1985.
74
CAMARGO, A. F. M.; PEZZATO, M. M.; HENRY-SILVA, G. G. DA. Fatores limitantes à
produção primária de macrófitas aquáticas. In: THOMAZ, S. M.; BINI, L. M. Ecologia e
manejo de macrófitas. Maringá: UEM, 2003. p. 59-83.
COSTA, S. Estrutura da vegetação herbáceo-arbustiva dos solos construídos em áreas
mineradas de carvão a céu aberto e a relação de Axonopus obtusifolius (Raddi) Chase
com Mn E Pb. 2007. 119 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) – Universidade
do Extremo Sul Catarinense, Criciúma.
COSTA, S.; ZOCCHE, J. J. Estudo da concentração de metais pesados no solo e nas
plantas de áreas de mineração de carvão. 2004. 39 f. Relatório de Iniciação Científica
(Programa de Iniciação Científica), Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma.
COSTA, S.; ZOCCHE, J. J. Metais pesados em áreas de mineração de carvão em Santa
Catarina: concentração de metais pesados no solo e nas plantas em áreas de mineração
de carvão. 2005. 38 f. Relatório de Iniciação Científica (Programa de Iniciação Científica),
Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma.
COSTA-NETO, S.V. ; TOSTES, L.C.L. ; THOMAZ, D.O. Diagnóstico das ressacas do
estado do Amapá: bacias do igarapé da fortaleza e Rio Curiaú. Inventário Florístico das
Ressacas das Bacias do Igarapé da Fortaleza e do Rio Curiaú. In: Takiyama, L.R. ; Silva, A.Q.
da (orgs.). Diagnóstico das Ressacas do Estado do Amapá: Bacias do Igarapé da
Fortaleza e Rio Curiaú, Macapá-AP, CPAQ/IEPA e DGEO/SEMA, 2003, p.1-22.
DANIEL, R. B. Florística e fitossociologia da restinga herbáceo-arbustiva do Morro dos
Conventos, Araranguá, SC. 2006. 67 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade do Extremo
Sul Catarinense, Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais, Criciúma.
DAUBENMIRE, R. Plant communities: a text book of plants sinecology. New York: Harper
& Row, 1968.
DORNFELD, C. B.; FONSECA-GESSNER, A. A. Fauna de Chironomidae (Diptera)
associada à Salvinia sp. e Myriophyllum sp. num reservatório do córrego do Espraiado, São
Carlos, São Paulo, Brasil. Entomol. Vect. v.12, n.2, p.181-192, 2005.
EPAGRI – Empresa de Pesquisa Agropecuária e de Extensão Rural de Santa Catarina S.A.
Dados e Informações da Unidade de Planejamento Regional Litoral Sul Catarinense –
UPR 8. Florianópolis, 2001.
75
ESTEVES, F.A. Fundamentos de Limnologia. Rio de Janeiro: Editora Interciência/Finep,
1988. 575 p.
ESTEVES, F. A., CAMARGO. A. F. M., Sobre o papel das macrofitas aquaticas na
estocagem e ciclagem de nutrientes. Acta Limnol. Brasil., v.1, 273-298. 1986.
FEOLI, E.; ORLOCI, L. Analysis of concentration and detection of underling factores in
structured tables. Vegetation, The Hague. V. 40, n. 1, p. 49-54, 1979.
FONSECA, O. J. M. Levantamento da qualidade da água da Região de Candiota, RS.
Porto Alegre: UFRGS/CIENTEC/CEEE, Relatório final, p.64, 1989.
FÔRSTNER, U.; WITTMANN, G.T.W. Metal pollution in the aquatic environmental.
Berlin: Spriger-Verlag, 1981. 397 p.
FOWLER, D.K.; HILL, D.M.; Fowler. L.J. Colonization of coal surface mines in western
Pennsylvania. I: R.P. Brooks, D.E. Samuel, J.B. Hi-11 (eds.). Wetlands and Water
Management on Mined Lands. Pennsylvania State University. p. 327-352., 1985.
FRANÇA, F.; MELO, F.; NETO, A. G.; ARAUJO, D.; BEZERRA, M. G.; RAMOS, H. M.;
CASTRO, I.; GOMES, D. Flora vascular de açudes de uma região do semi-árido da Bahia,
Brasil. Acta Botanica Brasilca v.17. p. 549-559. 2003.
FREITAS, M. Alterações anatômicas em raízes e folhas de Typha domingensis Pers.
(Typhaceae) e a concentração de Zn e Mn nos efluentes da mineração e do
beneficiamento de carvão. 2007. 75 f. (Mestrado em Ciências Ambientais) Universidade do
Extremo Sul Catarinense, Criciúma.
GASTAL-JR; C. V. S. Flora da microbacia do Arroio Quaraí-Chico,com ênfase na
vegetação hidrófila:macrófitas aquáticas em mata ciliar do Parque Estadual do
Espinilho (Barra do Quaraí/RS, Brasil). 2003. 160 f. (Doutorado) Universidade Federal do
Rio Grande do Sul, RS. Departamento de Botânica.
GASTAL-JUNIOR, C. V. S.; LISBOA, F. F. Levantamento da vegetação costeira da região
urbana do Município de Guaíba, RS/Brasil. Rev. Fac. de Zoot., Vet. e Agron., Uruguaiana,
v.10, p.169-178, 2004.
GASTAL-JUNIOR, C. V. S.; IRGANG, B. E. Levantamento da Macrófitas Aquáticas do
Vale do Rio Pardo. Iheringia, Porto Alegre, v.49, p.51-68, 1997.
76
GASTAL-JUNIOR, C. V. S.; LISBOA, F. F. Levantamento das macrófitas aquáticas na beira
do Lago Guaíba no Município de Guaíba, RS/Brasil. Rev. Cad. de Pesq. Ser. Biol., Santa
Cruz do Sul, v.15, n.1, p.17-27, 2003.
GIRARDI-DEIRO, A. M. Influência de manejo, profundidade do solo, inclinação de
terreno e metais pesados sobre a estrutura e a dinâmica da vegetação herbácea da Serra
do Sudeste, RS. 1999. 196f. Tese (Doutorado em Ciências) - Programa de Pós-Graduação em
Botânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre,.
GUEDES, J. A., LIMA, R. F. S.; SOUZA; L. C. Metais pesados em água do rio Jundiaí Macaíba/RN. Revista de Geologia, v.18, n.2, p.131-142, 2005.
GOEDICKEMEIER, I.; WILD, O.; KIENAST, F. Sampling for vegetation survey: Some
properties of a GIS-based stratification compared to other statistical sampling methods.
Coenoses, Gorizia, v.12, n.1, p. 43-50, 1997.
HADAD, H. R.; MAINE, M. A.; BONETTO, C. A. Macrophyte growth in a pilot-scale
constructed wetland for industrial wastewater treatament. Elsevier Chemosphere. n.63,
p.1744-53. 2006.
HORBACH, R. et al. Geologia. In: Levantamento de recursos naturais. V. 33: Folha SH.22
Porto Alegre e parte das Folhas SH. 21 Uruguaiana e SI.22. Rio de Janeiro: SEPLAN e IBGE,
p. 29-312. 1986.
IRGANG, B. E.; GASTAL-JUNIOR, C. V. S. Macrófitas aquáticas da planície costeira do
RS. Porto Alegre: Edição dos Autores, 1996. 290 p.
JICA – JAPAN INTERNATIONAL COOPERATION AGENCY. Estudo de viabilidade da
recuperação das áreas mineradas na região sul de Santa Catarina, Replública
Federativa do Brasil. Mitsubishi Materials Corporation, Chiyoda-Dames e Moore Co., Ltda.
Japan, 1998.
LACKI, M. J.; HUMMER, J. W.; WEBSTER, H. J. Diversity patterns of invertebrate fauna in
cattail wetlands receiving acid mine drainage. Proceedings of the 1990 mining and
reclamation conference and exhibition. Charleston, West Virginia, v.2, p. 365-371, 1990.
77
LEOPOLDO, P. R.; GUIMARÃES, A. B.; PIEDADE, A. R. Emprego de plantas aquáticas
em sistema integrado de tratamento de esgoto de pequena comunidade rural. In: XXVII
Congresso interamericano de engenharia sanitária e ambiental, Porto Alegre, 2000.
LEVY, E. B.; MADDEN, E. A. The point method of pasture analysis. New Zealand Journal
Agriculture, v.46, p. 267-269, 1933.
LORENZI, H. Manual de identificação e controle de plantas daninhas: plantio direto e
convencional. 5.ed. São Paulo: Instituto Plantarum, 2000. 339 p.
LOT, H. A.; NOVELO, R. A. Vegetación e flora acuática del Lago de Pátzcuaro; Michoacán,
México. Southwestern Naturalist v.33, n.2, p.167-175. 1988.
MARASCHIN-SILVA, F.; LUDTKE, R.; SILVA, M. V.; CARNEIRO, A. M.; COLOMBO,
P.; GAZULHA, V.; LUZ, C. L.; MOLZ, M.; ROCHA, F. S.; RUSCHEL, D.; SCHERER, C.;
IRGANG, B. E. Macrófitas aquáticas do município de São José dos Ausentes, Rio Grande do
Sul. In: CONGRESSO NACIONAL DE BOTÂNICA, 54, 2003, Belém. Anais... 2003.
MARQUES, D. M. L. M.; BERTHOLDO, D. T., GIOVANNINI, S. G. T. Controle de
Drenagem Urbana por Banhados Construídos. In: XXVII Congresso interamericano de
engenharia sanitária e ambiental, Porto Alegre, p. 1-8. 2000.
MARQUES, D. M. L. M.; SUMINSKY, M.; BRUM, C. P. Ecossistemas criados (banhados):
importância dos macrófitos no controle de pH de drenagem ácida In: Centro de Ecologia da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Org.). Carvão e meio ambiente. Porto Alegre:
Centro de Ecologia – UFRGS. 2000. p.743-47.
MATAGI, S. V.; SWAI, D.; MUGABE, R. Heavy Metal Removal Mechanisms in Wetlands.
Afr. J. Trop. Hydrobiol. Fish. n.8, p.23-35, 1998.
MATEUCCI, W; COLMA, A. Metodologia para el estúdio de la vegetacion. Washington:
The General Secretariat of the Organization of American States, 1982. 168 p.
MATIAS, L. Q.; NUNES, E. P.; AMADO, E. R. Macrófitas aquáticas da Lagoa de Jijoca de
Jericoacora - Ceará. Acta Bot. Bras., Brasília, v.17, n.4, p.623-631, 2003.
MENEZES, C. F. S.; ESTEVES, F. A.; ANESIO, A. M. Influência da variação artificial do
nível d’água da represa do Lobo (SP) sobre a biomassa e produtividade de Nymphoides indica
(L.) O. Kuntze Pontederia cordata L. Acta Limnológica Brasiliensia. v. 6. p.163-172. 1993.
78
MUELLER-DOMBOIS, D.; ELLENBERG, H. Aims and methods of vegetacios ecology.
John Wiley & Sons, New York, 1974. 574 p.
NEVES, E. L.; LEITE, K. R. B.; FRANÇA, F.; MELO, E. Plantas aquáticas vasculares em
uma lagoa de planície costeira no município de Candeias, Bahia, Brasil. Sitientib. Ser. Ciên.
Biol., Candeias, BA, v.06, n.1, p.24-29, 2006.
NUNES, D. G. ; SOARES, A. C. ; ROSA, J. ; RUBIO, J. Remoção de íons sulfato de águas
de drenagem ácida de carvão por precipitação química. In: XX Encontro Nacional de
Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa, Florianópolis. v. 1. p. 591-598, 2004.
ODUM, E. P. Fundamentos de ecologia. 7. ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian,
2004. 927 p.
OLIVEIRA,M. L. A. A. Análise do padrão de distribuição de comunidades vegetais do
Parque Estadual Delta do Jacuí: mapeamento e subsídios ao zoneamento da Unidade de
Conservação. 249 f. 1998 (Doutorado em Botânica). Universidade Federal do Rio Grande do
Sul, Porto Alegre.
PEDRALLI, G; MEYER, S. T. Levantamento da vegetação aquática (“macrófitas”) e das
florestas de galeria na área da Usina Hidrelétrica de Nova Ponte, Minas Gerais. Bios, Cad. do
Depart. de Ciên. Biol. da PUC-Minas, Belo Horizonte, MG, v.4, n.4, p.49-60, 1996.
PEREIRA, E. S.; PEREIRA, C. S.; SALA, C. R. P.; DA SILVA, J. C. Macrófitas aquáticas na
ilha da Mini Praia, Pantanal Norte, Cáceres (MT), Brasil. In: Simpósio Sobre Recursos
Naturais E Sócio-Econômicos Do Pantanal, Corumbá-MS. Anais... Corumbá: Embrapa
Pantanal, 2004.
PÉREZ, G.R. Fundamentos de limnología neotropical. Medellín: Editorial Universidad de
Antioquia, 1992, 529 p.
PILLAR, V. P. Fatores de ambiente relacionados a variação da vegetação de um campo
natural. 1988. 164 f. Dissertação (Mestrado em Zootecnia) – Faculdade de Agronomia,
Universidade do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.
POMPÊO, M. L. M.; MOSCHINI-CARLOS, V.; ALEXANDRE, N. Z.; SANTO, E.
Qualidade da água em região alterada pela mineração de carvão na microbacia do rio Fiorita
(Siderópolis, Estado de Santa Catarina, Brasil). Acta Scientiarum. Biological Sciences.
Maringá, v. 26, no. 2, p. 125-136, 2004
79
POTT, V. J.; POTT, A. Distribuição de macrófitas aquáticas do Pantanal. In: III Simpósio
sobre recursos naturais e sócio-econômicos do Pantanal: Os desafios do novo milênio.
Anais… Corumbá, MS. 2000. p.1-26.
PROCHNOW, T. R.; PORTO, M. L. Avaliação de uma área de rejeitos da mineração de
carvão com vistas a bioindicadores vegetais para metais pesados. In: Centro De Ecologia Da
Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul (Org.). Carvão e meio ambiente. Porto Alegre:
Centro de Ecologia - UFRGS. p.673-694. 2000.
REBELO, M. A. Florística e fitossociologia de um remanescente florestal ciliar: subsídio para
a reabilitação da vegetação ciliar para a microbacia do Rio Três Cachoeiras, Laguna, SC.
2006. 100 f. Dissertação (Mestrado em Ciencias Ambientais) – Universidade do Extremo Sul
Catarinense, Criciúma.
RODRIGUES, R. C. Insetos bentônicos e sua relação com a qualidade da água no Rio
Mãe Luzia, Treviso, SC. 2006. 116 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade do Extremo Sul
Catarinense, Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais, Criciúma.
ROSA, F. F. Contribuição ao conhecimento das comunidades vegetais da planície de
inundação do Rio dos Sinos. 1997. 111 f.: il. Dissertação (Mestrado em Botânica) Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, RS, 1997.
RUBIO, J.; TESSELE, F. Tratamento de Efluentes Líquidos no Setor Mineiro-Metalúrgico.
In: Luz, A.B. Da; Sampaio, J. A.; Monte, M.B De M.; Almeida, S. L. DE. (Org.).
Tratamento de Minérios: Processos para o tratamento de efluentes na mineração. 4 ed. Belo
Horizonte: UFMG, 2004, p.639-699.
SANDUSKY, J.E. The potential for management of waterfowl nesting habitats on reclaimed
lands. In: D.E. Samuel, J.R. Stauffer, C.H. Hocutt, and W.H. Masons (Eds.). Surface Mining
and Fish/Wildlife Needs in the Eastern United States. Fish and Wildlife Service/office of
Biological Service. 78/81, p. 325-327, 1978.
SANTOS, A. M.; THOMAZ, S. M. Diversidade de espécies de macrófitas aquáticas em
lagoas de uma planície de inundação tropical: o papel da conectividade e do nível da água. In:
CONGRESSO BRASILEIRO DE LIMNOLOGIA, Juiz de Fora. Anais... 2003.
SILVANO, J. Avaliação de metais na água, no sedimento e nos peixes da lagoa Azul,
formada por lavra de mineração de carvão a céu aberto, Siderópolis, SC. 2003. 75 f.
80
Dissertação (Mestrado em Ecologia), - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto
Alegre.
SILVEIRA, V. R. Tratamento de efluentes da drenagem ácida de mina de carvão por
precipitação e sedimentação. 203 f. 2004.Tese (Doutorado) - Universidade de São Paulo,
Departamento de Engenharia Ambiental, São Paulo.
SMANIOTTO, A. A. Deposição Sub-áquatica de rejeitos do beneficiamento de carvão em
Siderópolis (SC). In: Seminário Regional de recuperação ambiental de áreas impactadas
pela mineração de carvão. 2004. Disponível em:
<http://www.siecesc.com.br/eventos/default.htm>. Acesso em: 20 set. 2005.
SOUZA, V. C.; LORENZI, H. Botânica sistemática: guia ilustrado para identificação das
famílias de Angiospermas da flora brasileira, baseado em APG II. Nova Odessa, SP: Instituto
Plantarum de Estudos da Flora, 2005. 640 p.
STARK, L. R.; KOLBASH, R. L.; WEBSTER, H. J.; STEVENS, S. E.; DIONIS, K. A.;
MURPHY, E. R. The Simco #4 wetland: biological patterns and performance of a wetland
receiving mine drainage. P.332-344. In: Mine Drainage and Surface Mine Reclamation:
Proceedings of a conference. Pittsburgh, PA, v.1 , 1988.
STILLINGS, L. L.; GRYTA, J. J.; RONNING, T. A. Iron and Manganese removal in Typha –
dominated wetland during ten months following its construction. In: Mine Drainage and
Surface Mine Reclamation:Mine water and mine waste. Bureau of mines information
circular. v.1, p. 317-322, 1988.
TAVARES, K. S. A comunidade de macrófitas aquáticas em reservatórios do médio e
baixo Rio Tietê (SP) e em lagos da bacia do médio Rio Doce (MG). 2003. 138 f.
(Dissertação de Mestrado), Universidade federal de São Carlos – UFSCar, São Carlos, SP.
THOMPSON, C.S. Experimental practices in surface coal mining-creating wetland habitat.
Natural Wetlands Newsletter. p.15-16, 1984.
TEIXEIRA, M. B.; COURA NETO, A. B.; PASTORE, U.; RANGEL FILHO, A. L. R.
Vegetação. As regiões fitoecológicas, sua natureza e seus recursos econômicos – Estudo
fitogeográfico. In: Levantamento de recursos naturais. v. 33: Folha SH.22 Porto Alegre e
parte das Folhas SH. 21 Uruguaiana e SI.22. Rio de Janeiro: SEPLAN e IBGE, p. 541-632.
1986.
THOMAZ, S. M.; BINI, L. M. Ecologia e Manejo de Macrófitas Aquáticas em Reservatórios.
Acta Limnologica Brasiliensia, Botucatu, São Paulo, v.10, n.1, p.103-116, 1998.
81
TRYON, R. M.; TRYON, A. Ferns and allied plants - with special reference to tropical
America. Springer-Verlag, New York. 1982.
VALENTIM, M. A. A. Desempenho de leitos cultivados ("constructed wetland") para
tratamento de esgoto: Contribuições para concepção e operação. 2003. 210 f. Tese
(Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual de Campinas. Campinas.
VERDADE, M. A. L.; OLIVEIRA, M. E. A.; RAYA-RODRIGUEZ, M. T. M . Conteúdo de
Alumínio e Cobre na biomassa de Typha latifolia L. na região carbonífera de Charqueadas e
São Jerônimo, RS. In: Centro De Ecologia Da Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul
(Org.). Carvão e meio ambiente. Porto Alegre: Centro de Ecologia - UFRGS. 2000. p.749757.
WILD, O.; ORLOCI, L. Numerical exploration of community patterns: A guide to the use
of MULVA – 5. 2 ed. Amsterdam:SPB Academic Publhishing, 1996.
ZANARDI-JUNIOR, V.; PORTO, M. L. Avaliação do sistema de lagoas de carvão a céu
aberto: metais pesados na água, plantas e substrato. B. Inst. Bioc. Porto Alegre, RS, n.49, p.183, 1991.
ZIPPER, C. JAGE, C. Passive Treatment of Acid-Mine Drainage with Vertical-Flow
Systems. Crop and Soil Environmental Sciences, Virginia Tech; New Jersey Conserv.
Foundation, Far Hills, NJ. 2001.
ZOCCHE, J. J. Metais Pesados em Áreas de Mineração de Carvão: O Uso Potencial de
Banhados Biológicos Construídos no Biopolimento da Água de Drenagem Ácida de Mina,
Tratada por Processos Físico-Químicos. 2006. 19 f. Projeto de Pesquisa (Projeto de Iniciação
Científica) – Universidade do Extremo Sul Catarinense. Criciúma.
ZOCCHE, J. J. Comunidades Vegetais de Savana Sobre Estruturas Mineralizadas de
Cobre na Mina Volta Grande, Lavras do Sul, RS. 2002. 205f. Tese (Doutorado em
Ciências) – Programa de Pós-Graduação em Botânica, Universidade federal do Rio Grande do
Sul, Porto Alegre.
ZOCCHE, J. J. ; PORTO, M. L. Florística e fitossociologia de campo natural sobre banco de
carvão e áreas mineradas, Rio Grande do Sul. Acta Botanica Brasilica, São Paulo, v.6, n.2,
p.47-84, 1993.
82
ZOCCHE-DE-SOUZA, P., ZOCCHE, J. J. Metais pesados (Pb, Mn e Zn) em áreas de
mineração de carvão a céu aberto reabilitadas: concentração em plantas utilizadas na
medicina popular. 2005. 38 f. Relatório de Iniciação Científica (Programa de Iniciação
Científica), Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma.
ZOCCHE, J. J. Comunidades Vegetais de Campo e sua Relação com a Concentração de
Metais Pesados no Solo em Áreas de Mineração de Carvão a Céu Aberto, na Mina do
Recreio - Butia - RS. 1989. 159 f. Dissertação (Mestrado em Ecologia) - Curso de PósGraduação em Ecologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

Estrura vegetacional e qualidade da água de wetlands

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