UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA TRABALHO REALIZADO POR: AFONSO DAVID Nº 19061 LEA 13 de Maio de 2006 ÍNDICE : INTRODUÇÃO……………………………………………………………………………………..3 Ecossistema fluvial………………………………………………………………….3 ETARs………………………………………………………………………………….4 FITOPLÂNCTON…………………………………………………………………………………..5 Algas…………………………………………………………………………………..5 Cianobactérias………………………………………………………………….......6 Diatomáceas…………………………………………………………………………6 Dinoflagelados.....................................................................................7 Bento………………………………………………………………………………….7 Importância do Fitoplâncton e “Bloom”………………………………………..11 MACRÓFITAS……………………………………………………………………………………….12 Submersas……………………………………………………………………………13 Emersas………………………………………………………………………………13 MACROINVERTEBRADOS…………………………………………………………………………15 FAUNA TERRESTRE………………………………………………………………………………..17 Lince Ibérico…………………………………………………………………………20 Lobo Ibérico…………………………………………………………………………21 Javali………………………………………………………………………………….22 Amphibios…………………………………………………………………………..23 Reptilia……………………………………………………………………………….25 ETARs…………………………………………………………………………………………….…26 BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………………….. 2 INTRODUÇÃO: Ecossistema Fluvial A actividade desta saída de campo concentrou-se em duas zonas, que apesar de interligadas, aparentam diferentes dinamismos. A ribeira de Santa justa é tipicamente uma zona ribeirinha, enquanto que a Barragem de Montargil é uma albufeira artificial, de dinâmica muito própria. O ecossistema ribeirinho é caracterizado por um fluxo de água e por arrasto, por um fluxo de materiais orgânicos e inorgânicos, constante e unidireccional. Naturalmente esta característica terá consequências ao nível do ecossistema. Na ribeira de Sta Justa, correspondente às águas lóticas, não encontrámos uma comunidade tão significativa de Fitoplâncton, como encontrámos na Barragem de Montargil, onde a característica lêntica da água, nos revelou culturas importantes de cianobactérias e comunidades bióticas na sua dependência. A fauna e a flora do ecossistema fluvial, varia assim na dependência da característica lótica/lêntica da água. Como já referimos, e apesar de estar presente nas águas lóticas, o fitoplâncton, principalmente constituído por grandes comunidades de Algas e Diatomáceas, reproduz-se melhor em águas lênticas, de menor hidrodinamismo. Estes organismos, que englobam igualmente as cianobactérias, são importantes nos níveis mais primários das cadeias alimentares e constituintes fundamentais do fitoplâncton. São por norma bons indicadores ambientais, que reagem à poluição das águas por detritos orgânicos, como os esgotos, reproduzindo-se em larga escala. Produzem, em alguns casos toxinas perigosas. Por esta razão encontrámos placas de alerta na Barragem de Montargil, a impedir a prática de desportos aquáticos. A Fauna terrestre que encontramos na região envolvente ao ecossistema fluvial apresenta diferentes graus de dependência da água, como ilustra este gráfico: 3 Os Anfíbios e os répteis, são de longe as classes de Vertebrados que mais dependem da água. Por sua vez os Mamíferos, utilizam as zonas fluviais para fins diversos, não estando obrigados a habitá-las, apesar, de ser comum, alguns mamíferos revelarem uma preferência por estas áreas, como é o caso do Morcego ou do Lince Ibérico. Também pertencentes ao grupo de animais que dependem das zonas fluviais para sobreviverem, encontramos alguns Crustáceos e Copépodes, bem como larvas, que ao não conseguirem ter uma dinâmica própria, vivem em sintonia com o Fitoplâncton em suspensão. A flora por seu lado não varia tão significativamente como a fauna, observando-se praticamente as mesmas espécies nas águas lóticas e nas águas lênticas. As únicas diferenças residem ao nível das espécies invasoras, que ocupam preferencialmente as zonas de elevada concentração nutritiva, logo, as águas lênticas. A acção humana é igualmente responsável pela infestação dos cursos fluviais por espécies exóticas, como por exemplo, acácias, ailantos, plátanos, choupos e eucaliptos. A desmatação em má altura e em proporções incorrectas é uma das acções que leva a esta infestação abrupta. Para se compreender quais as espécies autóctones da flora Portuguesa e o seu papel específico no ecossistema, foi criado o “Livro Vermelho da flora Portuguesa” que refere 13 tipos de vegetação evoluídos associadas ao meio aquático: (a) dominadas por elementos arbóreos - olmedos, freixiais, choupais, amiais e salgueirais (as mais frequentes), carvalhais de carvalho – cerquinho, azeredos, buxais e vidoais (mais raras); (b) dominadas por espécies arbustivas - loendrais, tamargais, tamujais e urzais Por último e para concluir esta apresentação da Fauna e da Flora associadas ao ecossistema fluvial, falta falar de um grupo importante de vegetação, as Macrófitas. Estas plantas caracterizam-se pela grande dependência de água que apresentam e subdividem-se em dois grupos, as Macrófitas emersas e as Macrófitas submersas. São plantas de grande importância ecológica, sobretudo ao nível da dinâmica do fluxo de oxigénio do ecossistema, mas mais razões serão apontadas no corpo do relatório. Algumas espécies de Macrófitas são espécies invasoras. ETARs: No estudo de uma Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) interessanos principalmente os processos biológicos, mas revela-se de utilidade conhecer por alto todos os processos que os antecedem e que mais à frente vamos abordar. Ao nível dos Processos Biológicos, os mais baratos de todo o processo de tratamento, a matéria poluente coloidal é consumida por microrganismos aeróbios nos chamados reactores 4 biológicos, sempre bem arejados, devido à natureza biológica da mistura. O esgoto saído do reactor biológico é constituído ainda por uma grande quantidade de microrganismos, sendo muito reduzida a matéria poluente remanescente. Os microrganismos sofrem seguidamente um processo de sedimentação nos designados sedimentadores secundários ou biodigestores. Após a sedimentação dá-se outro processo biológico importante: o tratamento por lamas ou por lagoas de estabilização. As lamas são utilizadas em estações com grandes caudais de esgoto, nas grandes cidades, e procede-se neste tipo de tratamento, a uma depuração da biomassa em suspensão no tanque de arejamento ou então a um leito de percoladores onde a água percola a biomassa fixa. Para uma maior eficiência de um sistema de lamas activadas a comunidade de seres vivos deve ser variada e em grande concentração. O tratamento por lagoas de estabilização é feito em pequenas vilas e tem como desvantagem o grande espaço que ocupa. De realçar que no ciclo de tratamento, ocorrem processos de reutilização, nomeadamente ao nível da produção de matéria orgânica. O O2 produzido pela fotossíntese de algumas Algas, vai ser disperso nas águas residuais e utilizado pelas bactérias na respiração aeróbia. Por fim, o CO2 que as bactérias produzem vai ser utilizado na fotossíntese das Algas, completando o ciclo de reutilização. Os seres que fazem parte deste tratamento biológico das águas residuais são de uma forma geral protozoários e metazoários, que apresentam por sua vez uma grande variedade de formas. FITOPLÂNCTON: O fitoplâncton é uma diversidade enorme de seres vivos que partilham as mesmas dinâmicas de vida, bem como o mesmo papel ecológico. Deste fazem parte de uma forma geral Algas e Protistas, nomeadamente Diatomáceas. As Algas utilizam a energia do sol para produzirem alimento e, por sua vez, servem de alimento a outros seres vivos, são produtores primários. As algas mais pequenas são minúsculos organismos unicelulares visíveis apenas ao microscópio óptico. São autotróficas, produzindo o seu próprio alimento e constituem um vasto leque de seres vivos, com formas variadas que vão desde as microscópicas Diatomáceas a algas marinhas com bastantes metros de comprimento. As algas unicelulares são algas que, como o nome indica, são constituídas apenas por uma célula, e são organismos microscópicos de estrutura muito simples. São algumas destas Algas, que são classificadas como Protistas, e denominadas Cianobactérias, 5 que fazem parte do Fitoplâncton. A sua capacidade fotossintética e a consequente existência de estruturas cloroplásticas dão à água onde habitam uma tonalidade esverdeada, muito característica das águas mais paradas. As cianobactérias possuem então clorofila em cloroplastos e parede celular de celulose (característico das células vegetais), no entanto podem ser classificadas de bactérias por possuírem material nuclear disperso no citoplasma. As cianobactérias desempenham um papel importante na fixação do azoto, captando-o do ar e transformando-o de modo a poder ser utilizado pelas plantas. Por outro lado apresentam riscos ecológicos. Uma elevada concentração de certas cianobactérias pode ter como consequência a produção de toxinas perigosas para a saúde pública e para uma grande quantidade de mamíferos. Por outro lado temos os Protistas na constituição do Fitoplâncton. Os principais Protistas fitoplântónicos e representantes maioritários no Fitoplâncton são as Diatomáceas. As Diatomáceas são organismos unicelulares de enorme variedade. Vivem livremente preferencialmente em colónias e são constituídos por pigmentos amarelos-dourados devido à presença de plastídeos acastanhados, para além de clorofila a e c e fucoxantina. Apresentam uma carapaça externa de sílica em forma de “Caixa de Petri”, que permite proteger as células da pressão das correntes de água. Podem ser heterotróficas, mas na sua maioria são Autotróficas, pertencem à classe Bacillariophyceae e podem ainda pertencer à sub-classe Centrophycidae (valvas circulantes, poligonais ou raramente elípticas, com ornamentação radial ou concêntrica e sem rafe ou pseudo-rafe) ou à sub-classe Pennotaphycidae (valvas alongadas, de contorno elíptico ou lancrolado e têm rafe ou pseudo-rafe). As Diatomáceas são extremamente sensíveis a mudanças de pH e à poluição. Por norma dá-se uma diminuição da concentração de Diatomáceas à medida que aumenta o pH, o que se deve provavelmente ao aumento da ocorrência do fenómeno das chuvas ácidas e outras fontes de poluição. A monitorização das águas, revela-se um combate útil na preservação de alguns ecossistemas, precisamente pelas condicionantes referidas. NOTA: O rafe é uma abertura ou sulco aberto das Diatomáceas que vai do nódulo apical ao nódulo ventral e que possibilita o seu movimento. Na aula observámos Diatomáceas provenientes de diversas colheitas de água da Ribeira de Santa Justa, do dia 10/05/2006, feitas por raspagem (pedra e escova), por rede e por espremedura. A colheita de raspagem (RP) e a colheita de espremedura (E) foram posteriormente fixadas em formol a 0,5% para se poderem conservar. O objectivo foi a recolha para posterior observação do plâncton da ribeira de água doce. 6 Aqui ficam algumas ilustrações: Como vimos, existe um grande número de seres de vida livre, que flutuam ao sabor das correntes, com apêndices especializados na flutuação, nomeadamente e para além dos já referidos, alguns Dinoflagelados. Os Dinoflagelados são algas unicelulares flageladas, muitas delas moveis. Embora algumas das espécies não possuam parede celular, na maior parte delas forma-se uma parede celular conspícua muitas vezes elaborada, que pode até possuir espinhos. A existência de flagelos na parede celular geram a formação de correntes na água, permitindo uma locomoção débil. Existem igualmente seres que vivem fixos ao substrato, seres Bentónicos. Este tipo de flora, o Bento, pode dividir-se em quatro grupos: a Flora Epilítica, é um grupo do fitoplâncton que vive agarrado a pedras preferencialmente. A Flora Epifítica são sobretudo algas associadas a plantas superiores. Na colheita deste tipo de flora procede-se à técnica de espremedura (torcendo as plantas e recolhendo a água de espremedura num boião como amostra). Por outro lado temos a Flora Epipélica, constituída igualmente por algas tanto microscópicas, macroscópicas e mucilaginosas que vivem sobre a vasa, dando-lhe a sensação de viscosidade e por último temos a Flora Epipsómica, normalmente associada a diatomáceas que estão em cima da areia (género Fragilaria). Mais tarde vamos fazer uma pequena alusão a uma Diatomácea epifítica que vive fixa a uma planta. Para já, vamos capitular as Diatomáceas observadas em laboratório, quer em preparações definitivas, quer em preparações temporárias. Na Subclasse Pennatophycidae, observámos as Diatomáceas Pinaculares: Surirella sp (em vista Valvar) 7 Nitzchia sp Diatoma sp Synedra sp 8 Navicula sp (vista valvar) Coloneis sp (Vista valvar) Frustulia sp (Vista valvar) Cocconeis sp (Vista Valvar) 9 Eunotia sp Tabellaria sp Gonfonema sp Na Subclasse Bacillariophyceae, observámos as Diatomáceas Centricas: Melosira sp (Vista Conectiva) 10 Cyclotella sp (Vista valvar) Como já referimos algumas Diatomáceas vivem fixas ao Substrato, neste caso aqui ilustrado, a uma Alga: IMPORTANCIA DO FITOPLANCTON E BLOOM O fitoplâncton pertence ao nível trófico dos produtores primários, constituindo a base da cadeia alimentar dos ecossistemas aquáticos. Uma das teorias referentes à criação da nossa atmosfera actual baseia-se nestes organismos, responsáveis pela aparição dos organismos heterotróficos, e na sua enorme capacidade para produzirem oxigénio ( cerca de 98% do oxigénio existente na atmosfera terrestre é produzida pelo fitoplâncton ). Apesar da sua importância, o fitoplâncton é responsável por grandes desequilíbrios ecológicos, visto que em quantidades ideais de temperatura e alimento, desenvolvemse muito rapidamente. Este processo é perceptível directamente quando a água do rio fica esverdeada, e rapidamente se pode tornar acastanhada, o que corresponde ao consumo total de nutrientes pelo plâncton. Assim a decomposição rápida dos organismos mortos pode levar ao esgotamento do oxigénio na água, tendo como 11 consequência directa a morte em massa de peixes e muitos outros organismos do ecossistema fluvial em causa. Neste processo ocorre um fenómeno natural chamado de “Florescimento” ou “Bloom” do Fitoplâncton, que não é mais do que o já referido crescimento exponencial do Fitoplâncton e é causado por uma elevada eutrofização da água. Neste processo o homem pode também ser agente de eutrofização, provocando o desenvolvimento devido a fontes de nutrientes. Em concreto, actividades como as escorrências dos campos agrícolas (muito ricas em nutrientes devido aos fertilizantes), os efluentes industriais, os esgotos das áreas urbanas e a desflorestação podem provocar este tipo de fenómeno. Curiosa a cadeia de consequências deste “Bloom”, que vai afectar todo o ecossistema e os seus habitantes, alterando o pH da água, bem como as concentrações de matéria orgânica e de oxigénio no meio. A água turva de tanta vida fotoplanctónica vai impedir a entrada de luz e afectar algumas macrófitas, e estas consequências estendem-se aos invertebrados em geral. É impossível ao nível de um grande ecossistema como um lago, actuar face a estes problemas e a única solução é esperar que a natureza vá encontrando o seu próprio equilíbrio gradualmente. Ao nível das ETARs é diferente. Num sistema de tratamento podemos controlar, por biomanipulação, os nutrientes na água, o pH, etc. E podemos agir consoante as necessidades. Por exemplo, é comum reduzir-se a quantidade de Fósforo e de Azoto, constituintes fundamentais para grande parte do Fitoplâncton, para diminuir a multiplicação de águas. MACRÓFITAS: O termo Macrófita foi introduzido na Biologia Vegetal pela primeira vez por Cook em 1974, que as descreveu assim: "Charophyta, Bryophyta, Pteridophyta e Spermatophyta cujas partes fotossintéticamente activas estão permanentemente ou por alguns meses, em cada ano, submersas no corpo d' água, ou flutuantes na superfície d'água". Esta definição apenas sofreu uma ligeira alteração em 1994, adicionando-se as plantas de ambientes salobros e marinhos à definição. As Macrófitas fornecem alimento e abrigo a várias espécies de peixes e mamíferos aquáticos e servem de substrato para a instalação de epifitos. Para além disso têm um papel fundamental na dinâmica dos sistemas dulceaquícolas, afectando tanto os processos bióticos como abióticos: promovendo a oxigenação das águas e sedimentos, criando o gradiente térmico, iluminação do meio, retardando o fluxo de água através do litoral, regenerando nutrientes a partir do sedimento. São assim de uma grande importância para o ecossistema, ainda que muitas vezes, e em condições ideias, se reproduzam em quantidade nefasta e perigosa, sobretudo ao nível das espécies invasoras, que iremos referir mais tarde. 12 Subdividimos as Macrófitas em dois grupos, tendo como critério se o seu habitat é dentro ou fora de água. Do grupo das Macrófitas Submersas faz parte a Elodea canadensis Michx (Família Hydrocharitaceae). Esta planta perene aparenta um desenvolvimento rápido, formando áreas relativamente vastas. Por outro lado temos as Macrófitas Emersas. Deste grupo observámos as seguintes espécies: Myriophyllum sp. (Família Haloragaceae): Nome Comum: pinheirinha São plantas perenes, monoicas, que apresentam a capacidade de se reproduzirem vegetativamente por fragmentação do rizoma. Podem atingir os 3 metros e preferem substractos ricos em nutrientes. Typha sp. (Família Thyphaceae) 13 Esta planta é, no nosso ecossistema, um exemplo de espécie infestante. Habita as margens com facilidade devido à presença de um forte rizoma, de onde emergem caules erectos, com folhas na base. Não apresentam geralmente folhas mas uma inflorescência terminal, sendo também constituídas por dois espádices cilíndricos, um superior e um inferior. O superior contem flores masculinas, e o inferior por femininas. O fruto é o aquénio. Podem atingir os 2 metros e vastas áreas. Lemna gibba (Família Lemnaceae) Esta planta aquática é muito frequente no nosso país. Vive fixa a um substrato preferencialmente húmido. Um pequeno caule permite-a viver em flutuação, uma vez que a luz do sol directa é fundamental para as suas folhas cilíndricas fazerem a fotossíntese. Phragmites australis (Família Gramineae): Nome vulgar: caniço Influrescência O caniço, como é vulgarmente conhecido, é uma espécie importante no controle da qualidade ambiental.. É uma planta com fraca resistência aos processos de eutrofização, sobretudo junto do sistema radicular, que sofre com esta, uma tendência a aumentar a susceptibilidade do caniço ao vento, à ondulação e aos fungos. Eichornia crassipes (Família Pontederiacea) Nome Vulgar: Jacinto de água 14 Esta é talvez a principal espécie invasora aquática em Portugal, ou pelos menos a que tem as consequências mais visíveis. É uma espécie exótica, que ocupa praticamente todo o território nacional. Estas são espécies que podem destruir por completo o ecossistema aquático, e que têm ocupação selvática e aquática que cobre completamente muitas comunidades herbáceas. A sua reprodução vegetativa e exponencial, em que cada estalho se subdivide, é uma vantagem para esta espécie. Possui raízes longas, (podem medir até um metro), rizomas, pecíolos, folhas e inflorescências. A parte que fica fora de água, pode atingir uma altura que varia desde alguns centímetros até um 1metro. È uma planta com poucos nutrientes na sua constituição o que a torna extremamente difícil de ser aproveitada na alimentação da maioria dos animais. A sua característica flutuante deve-se à presença de flutuadores na base da folha e à sua composição (70% de água). As suas características úteis ou benéficas, passam por serem um bons indicadores ambiental, excelentes epuradores de arvoras e por último, úteis como fertilizantes naturais na agricultura. Apesar de todos estes aspectos negativos, também são plantas que acarretam alguns aspectos negativos por serem excelentes epuradores das árvores (lagoas de macrófitos). São também boas indicadoras de poluição, porque quanto maior é esta, mais se desenvolvem e crescem. MACROINVERTEBRADOS: Até agora referimo-nos ao plâncton como elemento constituído por Algas, Dinoflagelados, Cianobactérias e Diatomáceas, portanto o fitoplâncton. Quanto ao Zooplâncton, de referir que existem organismos Holoplanctónicos que passam todo o seu ciclo de vida no plâncton (copépodes e crustáceos) e ainda animais Meroplanctónicos que apenas passam os primeiros estádios de vida no plâncton 15 (larvas de poliquetas, moluscos e crustáceos). Vamos agora referir organismos que fazem parte igualmente do plâncton, durante todo ou durante apenas parte do seu ciclo de vida. Alguns dos organismos que vamos referir têm a particularidade de na forma adulta terem pelo menos mais que 1 mm e serem Macroinvertebrados. Nos sistemas de águas doces como a ribeira de Sta. Justa os macroinvertebrados ocupam maioritariamente o ecossistema e a maioria das espécies encontra-se intimamente associada a sedimentos, detritos orgânicos, pedras conchas ou ainda à vegetação aquática. Os macroinvertebrados têm uma enorme importância nos ecossistemas pois para além de servirem de alimento a muitos peixes e de serem uma base energética do ecossistema, são essencialmente detritivos, responsáveis pela decomposição de folhas de algas e de outros detritos. Os grupos mais abundantes nos cursos de água são os artrópodes ( cerca de 90%). Na página seguinte está um esquema ilustrado dos Artrópodes observados na Ribeira de Sta Justa: Artrópodes Observados Superlasse Superclasse dos Crustáceos: dos Hexapodes: Insectos (1 par de antenas, 3 pares de patas) Gammaridios Ordem Plecoptera Família Perlidae Ordem Coleptera Família Dytiscidae: Ordem Diptra Família Chironomidae: FAUNA TERRESTRE 16 O Reino Animalia é constituído por uma enorme diversidade de seres vivos, todos heterotróficos e multicelulares. Neste reino observa-se a existência de uma matriz extra celular como característica distintiva, que tem como resultado uma união de todos as células do Organismo. Todos os animais estudados pertencem ao Filo Cordhata, que é característico pela existência de um cordão dorsal e que tem como consequência um melhor suporte do peso do corpo do animal, e ao Sub-filo Vertebrata. Este Sub-filo por norma revela-nos organismos com um sistema nervoso desenvolvido, do qual fazem parte vários órgãos sensoriais, adaptação importante, a par do cordão dorsal, ao ambiente terrestre. A primeira classe estudada é a Classe mammalia, os Mamíferos. Esta classe reúne os animais tetrápodes primeiramente caracterizados pela presença nas fêmeas de glândulas mamárias que produzem leite para alimento das crias, a presença de pêlos e a característica homeotérmica, ou seja, são animais de sangue quente, com capacidade de homeostasia e temperatura interna constante. Sucintamente os Mamíferos distinguem-se das outras classes através destas características: glândulas sebáceas que segregam uma gordura para lubrificar a pele; glândulas sudoríparas para ajudar na termorregulação e excreção; a mandíbula articula-se directamente com o crânio; o osso quadrado encontra-se transformado num dos três ossículos da orelha média, enquanto que nos répteis este osso encontra-se atrás dos outros ossículos; os dentes apresentam uma estrutura complexa e estão diferenciados em diversos tipos: incisivos, caninos e molares; possuem o diafragma, uma lâmina muscular que divide o tórax do abdómen, contribuindo para a respiração. Dentro da grande classe dos Mamíferos podemos fazer seguinte destinação nestes três grupos e com base nos processos embrionários que apresentam: Monotrématos: Característicos por porem ovos, que são incubados fora do ventre materno. São mamíferos raros na fauna actual, que no entanto, e apesar de não terem mamilos, alimentam as crias com leito materno através de alguns poros ventrais. São exemplo os ornitorrincos. Marsupiais: O seu nascimento ocorre numa fase precoce do desenvolvimento. Este continua fora do útero materno numa bolsa especial - bolsa marsupial -, onde se 17 encontram as glândulas mamárias. Os marsupiais habitam na sua maioria na Oceânia e são exemplos desta classe os cangurus e os koalas. Placentários: Os Placentários são os mamíferos com um desenvolvimento intra-uterino mais extenso. Alimentam-se, durante este período, através da placenta, estrutura que realiza as trocas de nutrientes e substâncias de excreção entre a mãe e o feto. No entanto alguns mamíferos, como os ratos ou os ursos, nascem num estado considerado prematuro e necessitam de uma protecção materna mais cuidada e longa. Outros, herbívoros preferencialmente, como os cavalos, ou os gnus, nascem em fases avançadas do desenvolvimento e são capazes de em poucos minutos, desempenhar eficientemente quase todas as funções, locomoção inclusive, de um adulto. .Todos os mamíferos como já foi referido apresentam pelo pelo corpo, salvo raras excepções. Os tipos de pelos estão relacionados com as suas funções e com a sua constituição. Assim temos: Pelagem protectora: Presente em quase todos os mamíferos, este pelos são provenientes de modificação das escamas cuticulares ou Cerdas, que formam, por exemplo, a juba do leão. Pelagem filtradora: Barbas de Baleia, que são tiras flexíveis na boca que servem como aparelho filtrador de plâncton Vibrícias: presentes nos cães, gatos etc. como são extremamente sensíveis, servem para sentir o ambiente que rodeia o animal e são fundamentais no sistema de equilíbrio do animal. Aqui está um esquema de um pelo protector: Por outro lado todos os mamíferos apresentam também um ouvido médio muito característico. Os ossos desta parte do ouvido moldam-se em cada grupo de 18 Mamíferos, permitindo a adaptação a todos os meios terrestres. Um dos exemplos práticos destas capacidades auditivas é a ecolocação, utilizada, por exemplo, por morcegos e por golfinhos. Esta técnica consiste na emissão de emissão de ondas ultrasônicas, no ar ou na água, e na análise ou cronometragem do tempo gasto para essas ondas serem emitidas, reflectirem no alvo e voltarem à fonte sobre a forma de eco (ondas reflectidas). Este processo serve para uma melhor navegação, captura de alimento e localização de presas. A particular importância dada a esta classe de Vertebrados deve-se à importância que muitos destes animais têm para os ecossistemas, e igualmente ao facto de estes serem organismos particularmente ameaçados pela actividade humana. A complexidade não só fisiológica, mas também social e comportamental dos Mamíferos é extremamente importante para se conhecer e compreender animais como o lobo, por exemplo. E o conhecimento do seu estado actual de protecção, bem como o conhecimento das limitativas que se impõem à preservação destes seres são de todo essenciais a quem trabalha numa área ligada à natureza, ao ambiente e à protecção destes. Actualmente, de uma maneira geral, as populações já têm um conhecimento razoável da importância da preservação das espécies e já existem fundos e mecanismos para uma monitorização eficiente da maioria das espécies em extinção. Mas o principal problema que enfrentamos é que em muitos casos o mal já foi feito, e o ponto de retorno de muitas das espécies já foi ultrapassado. A biodiversidade genética pode em muitos casos já ter atingido um valor irrecuperavelmente baixo, como se acredita ser o caso dos Pandas na China, onde uma má aplicação dos princípios básicos da conservação animal, levou ao isolamento de muitas comunidades e à consequente quebra exponencial de diversidade genética. No caso Português e tendo em conta a Lista Vermelha da UICN, o Lince Ibérico é talvez a espécie mais ameaçada. Tenda em conta este factor ecológico atrás referido, escolhemos neste relatório incluir algumas espécies que são claramente vítimas destes desequilíbrios ecológicos. Lince Ibérico (Classe Mammalia, Ordem Carnívora, Família Felidae) 19 O lince é um mamífero carnívoro e pertencente à família dos Felídeos, de que são conhecidas diversas espécies. A sua distribuição dá-se consoante as subespécies, existe o lince europeu (Lynx lynx) que se distribui pela Escandinávia e Europa Oriental e em Portugal e Espanha está representado pela subespécie (Lynx lynx pardalis), denominada lince ibérico ou mediterrânico. Os linces são seres solitários que se alimentam quase exclusivamente de coelhosbravos, caçando por vezes também roedores. Tem actividade vespertina ou nocturna, embora percorra o seu território durante o dia. É um bom trepador e tem como habitats preferenciais os bosques e matagais mediterrânicos onde procura abrigo, utilizando também zonas mais abertas que lhe permitem capturar a sua principal presa. Reproduzem-se de Fevereiro a Março e dão à luz de uma a quatro crias, que criam durante um ano. Os principais perigos para esta espécie felina e a mais afectada em todo o mundo são: Regressão do coelho-bravo Destruição do habitat mediterrânico, nomeadamente na famosa campanha do trigo dos anos 30/40 Doenças transportadas pela alimentação, nomeadamente a mixomatose e a febre hemorrágica. Armadilhas, atropelamentos e a caça ilegal. Lobo Ibérico (Classe Mammalia, Ord. Carnívora, Fam. Canidae, espécie Canis lúpus) 20 O lobo pertence à família Canidae, e na nossa penínsulo, todos os organismos residentes pertencem à espécie Canis lupus signatus. O lobo ibérico mede entre 131 e 178 cm de comprimento (machos) e 132 cm e 165 cm (fêmeas) e pesa, no caso dos machos, entre 20 e 41 kg (média 32 kg) e, no caso das fêmeas, entre 20 e 36 kg (média 28 kg). Nesta espécie, a pelagem é de coloração geral acinzentada, com a zona dorsal castanho-amarelada, mesclada de negro, particularmente sobre o dorso. A zona ventral é clara, de tom em geral branco amarelado. O branco da garganta prolonga-se nas faces. A cauda é acinzentada, com a ponta negra. Apresenta manchas avermelhadas por detrás das orelhas e manchas mais claras no focinho e na garganta. A mudança de pelagem de Inverno para a de Verão ocorre em Março/Abril e o fenómeno inverso em Outubro/Novembro. É um animal que apresenta um tempo de vida de cerca de 16 anos. No entanto, em Portugal é de apenas 2,5 anos, o que significa que ao juntar ao facto de existirem em reduzido número de exemplares no nosso país, a sua população é maioritariamente jovem. Vive num complexo sistema social, em alcateias com um número de indivíduos que ronda os 7 a 10 animais, entre os quais um casal reprodutor alfa. De actividade essencialmente nocturna, podem percorrer num só dia cerca de 20 a 40 km à procura de presas: mamíferos de médio e grande porte. O lobo Ibérico é actualmente uma espécie em perigo no território Português. Das causas encontradas para tal destacamse as seguintes: perseguição directa por parte dos pastores. destruição do habitat crescimento do número de cães vadios, que competem com o lobo por alimento. Uma das características mais únicas do lobo e também de importância adaptativa, é a complexa rede social que o lobo aparenta. A alcateia é uma unidade hierarquizada, com regras bem definidas e relações que duram para a vida. É uma família que trabalha em grupo, com uma capacidade muito própria para exprimir o que parece aproximar-se de sentimentos de perda, de saudade, de memória afectiva. Ao contrário do que ainda se pensa, o lobo não é um animal perigoso para o homem, salvo em 21 raras situações, em que a Alcateia se depara, em movimentação de caça, com um humano. Não existem em Portugal, registos de ataques de lobos a seres humanos. A principal área do território nacional ocupada pelo lobo ibérico é a franja fronteiriça com o Norte de Portugal. Algumas alcateias ainda se encontram em locais como Viana do Castelo, Braga, Guarda, Castelo Branco, Portalegre, Évora e Beja. Javali (Classe Mammalia, Ord. Artiodactyla, Fam. Suidae, espécie Sus crofa) O javali é aqui referido num sentido inverso ao dos mamíferos acima referidos. A sua população, é, mais que em outra qualquer altura, vasta. A causa prende-se com o desequilíbrio ecológico que se verifica, nomeadamente com a falta de predadores naturais do javali. Este mamífero da ordem dos artiodáctilos e da família dos Suídeos, tem vários nomes comuns, nomeadamente o de porco-bravo. É um Animal robusto, considerado agressivo, de cabeça cónica e volumosa, com um nariz musculado, sensível e móvel, que termina num disco caloso. São normalmente menores que os suínos doméstico. Têm uma estrutura perfeita para cavar, com um focinho afunilado e flexível e com caninos salientes, que podem atingir 20 cms, bem afiados e muito úteis para defesa e procura de alimento. O javali tem uma anatomia própria para densas vegetações, com boa capacidade de tracção e uma pela dura. Não têm uma boa visão, mas em compensação o seu olfacto e audição são apuradíssimos. Em média, podemos considerar que os javalis ibéricos pesam entre 100 a 130 Kg (isto para os machos, porque as fêmeas pesam em média 60 a 70 Kg e têm uma longevidade média de 25 anos. É um animal omnívoro, com preferência por vegetais, sendo grande parte da sua dieta constituída à base de bolotas e alguns tipos de cogumelos, que encontram debaixo da terra. São animais que necessitam de água para a sua rotina diária de limpeza e refrigeração. 22 Uma sociedade de javalis é matriarcal e relativamente simples. As crias dão à luz 3 a 4 crias na Primavera, de pelagem diferente, para fins de camuflagem, como se pode observar na imagem. Os javalis são extremamente agressivos na protecção das suas crias e em situações de “reacção crítica”, quando se sentem perseguidos e sem hipóteses de fuga. (ver K. Lorenz “A Agressão – uma História Natural do Mal”) Os machos são conhecidos como errantes solitários. Os mais velhos apresentam uma cor mais clara, de um cinzento prateado. Reúnem-se na época de acasalamento (outono/Inverno) para travarem violentos combates, com os quais se estabelecem os direitos de cobrirem as fêmeas e a predominância dos territórios. É como foi referido, uma espécie não-ameaçada. Outras espécies que importa referir, mas que não vamos falar em promenos são: Felis silvestris (gato bravo) Morcego Vulpes vulpes (raposa) Saca-rabos Meles meles ( Texugo) De seguida vamos Genetta genetta (Geneta) referir as espécies observadas na ribeira de Sta justa, particularmente, espécies de duas classes distintas: a classe Amphibia e a classe Reptilia. 23 Na classe Amphibia, pertencente aos vertebrados, incluem animais vulgarmente conhecidos como rãs, salamandras e cecilias. Necessitam de uma muito estreita ligação com a água, apresentando por isso uma pele macia, viscosa, fina, húmida e permeável, que lhes traz como consequência essa dependência extrema da água. São seres ectotérmicos, de sangue frio, que respiram quer através da pele, quer através de um sistema pulmonar. No seu ciclo de vida sofrem metamorfoses, e são seres ovíparos, com ovos desprovidos de casca rígida. A fecundação é tanto interna como externa, e a desova é necessariamente em meio aquoso. Os Anfíbios deverão ter sido os primeiros vertebrados a colonizar de forma eficaz o meio terrestre, apresentando adaptações quer ao meio aquático, quer ao meio terrestre. A espécie que observámos na Ribeira de Santa Justa é uma rã pertencente à família Ranidae, conhecida vulgarmente por rã dos charcos. Rana perezi (Classe Amphibia, Ord. Anura, Fam. Ranidae) São espécies de anfíbios muito comuns na Europa, nomeadamente na Península Ibérica e a Sul de França, e que habitam nas margens de charcos, ribeiros, rios, etc. A pele é lisa e nua, normalmente de cor verde, sendo por isso animais aquáticos, altamente adaptados. São saltadores e nadadores, permanecendo muito tempo emersas e ocasionalmente em posição flutoatória. A sua alimentação é à base de insectos, lesmas, larvas etc, e apresenta um focinho pontiagudo e um tímpano grande e visível. Não estão em perigo, mas são animais sensíveis à poluição da água. Uma espécie característica da península ibérica é a Rana Patilarga. Esta rá distinguese pelo desenho característico junto ao olho e pelas patas normalmente mais longas que as das outras espécies, daí o nome “patilarga”. 24 Quanto à classe Reptilia, podemos resumir muito sucintamente as características diagnosticantes dos répteis. Assim, a sua pele é rija, escamosa e seca, o que os protege do desgaste contínuo, do movimento e da evaporação excessiva. Sem glândulas e com escamas, os répteis apresentam um esqueleto completamente de natureza óssea. A coluna vertebral apresenta vértebras cervicais, dorsais e caudais. A fecundação é interna, geralmente feita por órgãos copuladores; Os ovos são de grandes dimensões, com grandes vitelos, em cascas córneas ou calcárias geralmente postos no exterior , mas protegidos pela fêmea durante a incubação. São caracterizados por não possuírem temperatura corporal constante, necessitando de banhos de sol diários para regularem a tenmperatura. O Coração está imperfeitamente dividido em quatro câmaras, duas aurículas e um ventrículo parcialmente dividido (excepto nos crocodilianos); A sua respiração é exclusivamente pulmonar. Natrix maura (Classe Reptilia, Ord Squamata, Subord Serpentes, Fam. Colubridae) Esta cobra é vulgarmente conhecida por cobra-sapeira, por se alimentar de sapos, ou cobra-d’água e geralmente pode ser encontrada no Sul de França, na Península Ibérica e no Norte de África. São relativamente pequenas, com cerca de 70 cm a 130 cm de comprimento. A pupila é característica, redonda e grande. A cabeça diferenciada do corpo e alongada. O bonito padrão das escamas desta serpente engloba uma zona superior cinzenta, verde ou mesmo negra, e um dorso e flancos com manchas escuras. A zona ventral é axadrezada de cor branca e negra. As fêmeas apresentam maiores dimensões que os machos e pões uma quantidade de ovos que varia entre oito e quarenta. Tem alguma dependência de água, mas pode também habitar meios terrestres e alimentar-se de aves juvenis e mamíferos, para além da ração habitual à base de anfíbios e pequenos peixes. Não é venenosa, nem perigosa, reagindo apenas com os habituais métodos das serpentes para afugentar o eventual predador. Fingem-se mortas, batem com a cauda e rápida e agressivamente, fogem do perigo. São uma espécie não ameaçada. 25 ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS (ETARs) Numa fase da nossa existência em que a água potável escasseia, torna-se de uma importância vital o aperfeiçoamento e a construção de novas e melhores estações de tratamento de águas residuais. Estações mais baratas, mais eficientes e mais amigas do ambiente. Com a tecnologia existente hoje em dia, é possível, sem custos muito elevados, um bom tratamento, com uma boa monitorização e com aplicações distintas, variáveis consoante o caso. Uma das melhores soluções que se apresentam hoje em dia são as ETARs biológicas, que ainda podem apenas ser utilizadas em pequenas vilas, devido à grande área que necessitam para trabalhar. No entanto são ETARs muito amigas do ambiente, que podem ter outras aplicações, nomeadamente energéticas e que asseguram, quando bem monitorizadas, uma boa qualidade da água tratada. Reutilizar torna-se a palavra de ordem neste campo tão sensível e tão importante para contrariar o desequilibro global que o homem causa. 26 Falando directamente do funcionamento de uma ETAR e sem entrar em grandes especificidades, sabemos que esta se baseia na separação da matéria contaminante da água, podendo esta ser matéria orgânica ou poluentes químicos, matérias em suspensão etc. As principais fases do tratamento são as seguintes: No primeiro conjunto de tratamentos, os esgotos e águas residuais entram na ETAR por colectores e dá-se o designado por pré-tratmento, em que por processos mecânicos os solos de maiores dimensões se separam do efluente por gradagem, desarenamento e desengorduramento. Nesta fase, o esgoto também é preparado para as fases de tratamento subsequentes, podendo ser sujeito a um pré-arejamento e a uma equalização tanto de caudais como de cargas poluentes. Antes do inicio do tratamento primário e depois da gradagem dá-se ainda uma filtração das areias e detritos mais finos. A primeira fase de tratamento é então e como já se referiu, designada por tratamento primário. Este processo dá-se nos sedimentadores primários e separa a matéria poluente da água por acção física. Tendo em conta que a água que resultou do tratamento primário ainda traz consigo impurezas, revela-se necessário um tratamento secundário. Entram aqui em jogo os reactores biológicos, repletos de microorganismos aeróbios que consomem a matéria orgânica e a transformam em Dióxido de carbono. É muito comum neste processo de depuração, o uso de Lamas activadas ou Lagoas de estabilização, arejadas e repletas dos referidos microrganismos. A denominação de Lamas Activadas provém do facto de este sistema envolver a produção de uma massa activa de microrganismos capazes de estabilizar uma água residual na presença de oxigénio. Existem muitas variantes deste processo, no entanto, no essencial, elas são similares. Este sistema é constituído por um arejador e um sedimentador, sendo, actualmente, o mais utilizado para o tratamento secundário de águas residuais. O principal objectivo do arejador é remover a matéria orgânica carbonácea e do sedimentador secundário, remover a matéria em 27 suspensão, daí a denominação também comum de clarificador. Sem esta unidade de tratamento, o efluente teria uma carência química de oxigénio (CQO) superior à que entra no sistema, devido à contribuição da biomassa entretanto formada. Os principais constituintes de uma lama activada são bactérias, protozoários e metazoários. Os protozoários são bons indicadores do estado de funcionamento da estação pois apresentam uma sensibilidade aos fenómenos físico-químicos e operacionais. Num reactor biológico, por norma, as bactérias aglomeram-se e formam os chamados flocos bacterianos, que normalmente se encontram envoltos por Protozoários e metazoários de vida livre. A importância da presença dos protozoários, na sua maior parte bacteriófagos, reside nos seguintes factos: alimentando-se das bactérias livres, reduzem a turbidez do efluente final; reduzem a quantidade de bactérias patogénicas estimulam o crescimento bacteriano e o desenvolvimento de novos flocos de lamas activadas Existe uma clara relação entre os tipos de Protozoários presentes num reactor biológico e a eficiência da estação, como demonstra a seguinte tabela: Grupo Dominante Eficiência Pequenos flagelados má Pequenos ciliados nadadores (< 50 mm) medíocre Grandes ciliados nadadores (> 50 mm) medíocre Ciliados móveis de fundo boa Ciliados sésseis + ciliados móveis de fundo boa Causa possível Lamas pouco oxigenadas; carga muito forte; entrada de substâncias fermentescíveis tempo de contacto muito fraco; lamas pouco oxigenadas Carga muito forte. Fenómenos transitórios (carga descontínua; Ciliados sésseis má extracção recente de lamas). Pequenas amebas nuas e flagelados má Amebas com teca boa Carga muito elevada não facilmente biodegradável Carga baixa; licor diluído; boa nitrificação 28 Na fase inicial ou de arranque, os microorganismos depuradores que primeiramente encontramos são bactérias e flagelados. Mais terde encontramos em maior quantidade ciliados sésseis. Por último e já com os efluentes tratados aparecem os metazoários (Nemátodes e Rotifera). No final do processo convém que não haja uma categoria de microorganismos dominantes. Por outro lado temos as lagoas de estabilização, que também utilizam microorganismos no seu processo de tratamento de águas. Este é um sistema claramente em desvantagem, apesar de relativamente mais eficaz, por necessitar de um espaço significativo. As lagoas de estabilização dividem-se em duas partes como ilustra a figura: A parte a preto corresponde à zona anaeróbia, pouco oxigenada e onde se acumula a matéria orgânica inicial. Posteriormente esta matéria é transportada gradualmente para zonas mais superiores, onde algas aeróbias reduzem a matéria orgânica significativamente. O resultado deste processo pode ser devolvido directamente à 29 natureza em alguns casos, mas noutros, necessita ainda de um tratamento especial, muitas vezes por Ultravioleta, para evitar a eutrofização das águas receptoras. Os microorganismos que podemos detectar em sistemas de tratamento de águas residuais encontram-se ilustrados a seguir: 1- Mastigophora - flagelado 2-Rotifero 3- Ciliata Nadador livre 4- Ciliata (séssil) 5- Suctoria 30 BIBLIOGRAFIA: Internet: pt.wikipedia.org – Wikipédia www.inag.pt – Instituto da água (Plano Nacional da Água – Conservação da Natureza, Ecossistemas e Qualidade Biológica) carnivora.fc.ul.pt – núcleo de carnívoros e seus ecossistemas da FCUL www.sabesp.com.br/o_que_fazemos/coleta_e_tratamento/tratamento_de_esgoto.htm (Boa explicação do funcionamento de uma ETAR) www.naturlink.pt Livros: Biologia 12º Ano, 1º volume, Porto Editora 31