Modelagem Ecológica como Ferramenta Auxiliar para Restauração de Lagos Rasos Tropicais e Subtropicais

Abstract

A crescente produção de carga orgânica e de nutrientes em bacias hidrográficas tem levado, historicamente, lagos rasos a drásticas mudanças na qualidade da água, na diversidade e riqueza biológica e nos usos nobres de suas águas. Estes ecossistemas aquáticos podem ser caracterizados, de uma maneira bem simplificada, por dois estados alternativos de equilíbrio: (a) um estado de baixa turbidez com predominância de vegetação aquática submersa, baixos níveis de biomassa fitoplanctônica ou (b) um estado de alta turbidez sem a presença de vegetação aquática submersa e altos níveis de biomassa fitoplanctônica, para um elevado aporte de nutrientes. Se por algum motivo um ecossistema aquático muda para um estado de baixa transparência da água, medidas corretivas de restauração podem ser empregadas no sentido de promover uma nova troca para um estado de referência de águas claras. Com a vasta gama de alternativas que poderiam ser utilizadas, é comum a seguinte pergunta: quais medidas trariam maiores benefícios sócio-ambientais, econômicos? Pouco se sabe ainda sobre a verdadeira eficácia destas medidas em ambientes tropicais e subtropicais, bem como a reação do ecossistema aquático com respeito a qualidade da água e a estrutura trófica. Buscando entendimento dos caminhos de degradação e restauração em ambientes aquáticos subtropicais e tropicais, submetidos a mudanças de níveis de transparência da água, um modelo ecológico complexo, baseado em processos integrados (i.e. físicos, químicos e biológicos), foi aplicado na lagoa Mangueira, um lago raso subtropical. Foi mostrado que um progressivo aumento da turbidez pode promover profundas implicações para o ecossistema, tal como um súbito colapso da vegetação aquática submersa e dominância do fitoplâncton. Além disso, foi observada uma grande resistência para o retorno ao seu estado de referência. Para altos níveis de turbidez, a dinâmica é caracterizada por regimes caóticos organizados, uma característica peculiar de sistemas altamente não-lineares que trabalham afastados do equilíbrio estável. Por fim, foi proposto um conjunto de medidas corretivas de caráter interno aplicado nas bacias de contribuição e no ecossistema aquático visando promover a recuperação destes ecossistemas maximizando os benefícios sócio-ambientais, econômicos de uma maneira integradora utilizando a modelagem ecológica como uma ferramenta auxiliadora de teste de alternativas e tomada de decisão.

Modeling metabolism in an integrated subtropical watershed-reservoir system

“…Nevertheless, modeling the metabolism dynamics in subtropical reservoirs linked to its watershed is still incipient. Therefore, this work aims to evaluate the temporal variability of metabolic rates by applying the process-based model IPH-ECO (FRAGOSO JÚNIOR et al, 2010) as well as the responses of the Faxinal reservoir to different inflows from the watershed, which was simulated by the hydrological model IPH-II (BRAVO et al, 2007). The analysis of the temporal variation of metabolism in Faxinal reservoir through the simulation of biogeochemical and hydrodynamic processes lead to the answers for the following questions: (a) Is there any relationship between the metabolism of the reservoir and its watershed in terms of inflows and nutrient loads?…”