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CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE LAGOAS DA PLANÍCIE DE

ALAGAMENTO DO ALTO RIO PARAGUAI, SEPOTUBA E CABAÇAL, EM

CÁCERES, MATO GROSSO

FÁBIO C. GARCIA1 e BRUCE RIDER FORSBERG2

RESUMO: Para caracterizar, nos aspectos físico-químicos, lagoas do Pantanal Mato-

Grossense, na região de Cáceres, MT, foram amostradas, em novembro e dezembro de

1999 e janeiro e abril de 2000, 30 lagoas associadas aos rios Sepotuba, Cabaçal e

Paraguai. Foram analisados nitrogênio total (NT) e fósforo total (PT). A profundidade

máxima (Zmax), disco de Secchi (DS), pH, condutividade e temperatura foram medidos

in situ. As médias anuais de PT e NT encontradas nas lagoas dos rios Sepotuba, Cabaçal

e Paraguai foram de 1,26; 2,74 e 1,68 µM (PT) e de 26,28; 39,36 e 31,53 µM (NT),

respectivamente. As médias anuais de condutividade elétrica foram de 19,68; 64,15 e

72,20 µScm-1, respectivamente. Correlações para as médias anuais de condutividade,

NT e PT entre lagos e rios mostraram a influência da geoquímica dos rios sobre a

química das lagoas. Os valores médios anuais de DS para as lagoas citadas foram de

0,93 m; 1,01 m e 0,72 m, respectivamente. Maiores concentrações de PT e NT

encontradas na seca foram atribuídas a processos internos, como a ressuspensão de

particulados, fixação de nitrogênio e decomposição de plantas aquáticas. Menores níveis

de DS, na seca (valores), indicaram maior presença de material em suspensão,

provavelmente pela ressuspensão do sedimento.

1 Biólogo, Mestre em Ecologia – Universidade do Estado de Mato Grosso – Departamento de CiênciasBiológicas. Av. Sete de Setembro, s/n, DNER – CEP 78200-000 Cáceres, MT. Correio eletrônico:fjgarcia@terra.com.br2 Biólogo, Ph.D. em Ecologia – Instituto Nacional de Pesquisa da Amazônia – Departamento de Ecologia.Caixa Postal 478, CEP 69083-000, Manaus, AM. Correio eletrônico: fbruce@internext.com.br

2

PHYSICAL - CHEMICAL CHARACTERISTICS OF LAKES ON THE

FLOODING PLAINS OF THE UPPER PARAGUAY, SEPOTUBA AND

CABAÇAL RIVERS IN CÁCERES, MATO GROSSO

ABSTRACT: The physical and chemical aspects of lakes of the Pantanal Mato-

Grossense in Cáceres – MT, were stufied. In November and December of 1999 and

January and April of 2000, a total of 30 lakes associated with the Sepotuba, Cabaçal

and Paraguay rivers were sampled. The following parameters were analysed: total

nitrogen (TN) and total phosphorus (TP). The maximum depth (Zmax), Secchi Disk (SD),

pH, conductivity and temperature were measured in situ. The annual means of TP and

TN found in lakes associated with the Cabaçal and Sepotuba rivers were 1,26; 2,74;

1,68 µM (TP) and 26,28; 39,36, 31,53 µM (NT), respectively. The annual means of

conductivity for the same lakes were 19,68; 64,15 and 72,20 µScm-1, respectively. The

correlation of annual mean levels of conductivity, TN and TP between lakes and rivers

demonstrated influence of the parent river geochemistry on lake geochemistry. The

annual means of SD for the above cited were 0,63; 1,01 and 0,72 m, respectively. The

high concentration of TP and TN found in most lakes during the low water period were

attributed to internal processes including particulate ressuspension, nitrogen fixation,

and plant decomposition and leaching. Lower levels of SD at low water indicated an

increased potential for light limitation during this period.

3

INTRODUÇÃO

O Pantanal Mato-Grossense é um ecossistema com uma diversidade de

condições geomorfológicas, fazendo com que ocorram vários “pantanais” (Silva, 1986),

cada qual apresentando aspectos diferenciados na hidrologia, nos processos

biogeoquímicos e na biota.

Os estudos enfocando a caracterização física e química dos corpos de água do

Pantanal Mato-Grossense ainda não abrangeram todas as regiões do Pantanal (Calheiros

e Ferreira, 1996; Hamilton et al., 1997, 1999; Heckman, 1999; Da Silva, 1995; Da Silva

et al., 1998; Pinto et al., 1999). Na região de Cáceres, esses estudos são praticamente

inexistentes e as caracterizações que existem foram feitas, principalmente, pela

Fundação Estadual do Meio Ambiente (FEMA), que realiza monitoramentos periódicos

nos rios do Estado de Mato Grosso (FEMA, 1997). Estudos sobre o status de nutrientes

e das demais características físicas e químicas dos corpos de água de uma região são a

base para o entendimento dos processos biogeoquímicos que ali ocorrem. Nesse sentido,

foram realizados, nos anos de 1999 e 2000, pesquisas em lagoas da planície de

alagamento do rio Paraguai e dos seus afluentes, Sepotuba e Cabaçal, na região de

Cáceres, MT, durante o desenvolvimento do Mestrado Interinstitucional em Ecologia,

do convênio (UNEMAT/INPA/CAPES).

Vários são os fatores que afetam a disponibilidade de nutrientes em um lago.

Segundo Sakamoto (1966), a quantidade de nutrientes nesse corpo d'água é controlada

pelo balanço entre: a) o suplemento de nutrientes vindos de áreas que rodeiam o lago; b)

perda de nutrientes tanto pela absorção na região litoral quanto por sedimentação; c)

liberação de nutrientes a partir do plâncton morto e sedimentos por meio de processos

microbiológicos e d) perda pela saída de substâncias planctônicas autóctones e

nutrientes contidos na água do lago. Segundo o mesmo autor, a entrada de sedimento da

área de drenagem é muito importante e o status de nutrientes dessas águas depende das

características geográficas e geoquímicas da área.

De acordo com Forsbeg et al. (1988), nos lagos da Amazônia a concentração de

nitrogênio total e fósforo total depende, fortemente, das características geoquímicas do

rio associado e da bacia de drenagem local. Segundo Schmidt (1973), na Amazônia

4

Central, a entrada de material mineral a partir do rio constitui a principal fonte de

nutrientes para o fitoplâncton durante as cheias. Na seca, no entanto, a ressuspensão de

sedimento e a mineralização da matéria orgânica, oriunda da morte de macrófitas

aquáticas, são as principais fontes de nutrientes para o fitoplâncton. Grobbelaar (1983,

1984, 1985 e 1992) considera os sedimentos do fundo dos lagos como importante fonte

de nutrientes. Todavia, os sólidos em suspensão influenciam diretamente as

propriedades de transmissão de luz na água e dessa maneira o regime de luz

subaquática.

No Pantanal Mato-Grossense, assim como na Amazônia, as lagoas da planície de

alagamento são predominantemente de origem fluvial. De acordo com Hamilton et al.

(1996), as concentrações de C, N, e P total no rio Paraguai são baixas quando

comparadas com outros rios, o que ele atribui às baixas concentrações de formas

particuladas desses elementos. Nas baías, a química das águas varia em função da

composição geológica da bacia de drenagem (Da Silva, 1995), do tempo e duração da

conexão com os rios que as alimentam, da variação na inundação superficial e também

da entrada de matéria orgânica, tanto a partir de material vegetal de origem autóctone,

como a decomposição de macrófitas aquáticas, quanto alóctone, como a entrada de

fezes dos "ninhais" (Da Silva, 1995). Considerando a baixa concentração de nutrientes

no sistema, Junk e Da Silva (1995) esperaram, para a comunidade aquática da planície

de alagamento do Pantanal, níveis de produção primária iguais ou menores que as

encontradas na planície de alagamento da Amazônia, e que essa baixa produção

primária pode refletir em uma produção de peixes menor na bacia do Pantanal.

Os fatores influenciando a penetração e a disponibilidade de luz nas lagoas do

Pantanal também são poucos conhecidos. De acordo com Hamilton et al. (1997), são

encontradas baixas concentrações de sólidos totais em suspensão, quando comparados

com outros rios. Pinto et al. (1999) encontraram baixas concentrações de sólidos em

estudos na Baía Sinhá Maria, provavelmente como conseqüência das baixas

concentrações nos rios e também pela sedimentação e retenção do material particulado

na planície de alagamento (Hamilton et al., 1997).

Pela escassez de dados relativos à físico-química de lagoas do Pantanal Mato-

Grossense, principalmente na região estudada, foi realizado este estudo, com o objetivo

5

de caracterizar, sob os aspectos físico-químicos, lagoas da planície de alagamento do

Pantanal Mato-Grossense, na região de Cáceres, MT.

MATERIAIS E MÉTODOS

A Bacia Hidrográfica do Alto Paraguai (BAP) está localizada na porção central

da América do Sul, com uma extensão de aproximadamente 496.000 km². Na porção

localizada no Brasil, 207.249km² pertencem ao Estado de Mato Grosso do Sul e,

189.551 km² ao Estado de Mato Grosso, estando essa área localizada entre 14º00’ e

22º00’S e 53º00’ e 59º00’W (FIG. 1) (Brasil, 1997).

O comportamento hidrológico da Bacia do Alto Paraguai, tanto no Planalto

como no Pantanal, é fator determinante na dinâmica do meio ambiente regional. Esse

comportamento produz importantes modificações na física do sistema fluvial e nas

bacias (Brasil, 1997). No Pantanal, o pulso de inundação corresponde a um ciclo

hidrológico anual (Junk e Da Silva, 1999).

A precipitação média anual na Bacia do Alto Paraguai varia de 800 mm a 1.600

mm e um total de 800 mm a 1.200 mm na parte mais baixa da BAP, que engloba toda a

área do Pantanal Mato-Grossense. O regime da precipitação é tipicamente tropical, com

dois períodos distintos: um chuvoso, de outubro até março, quando ocorre cerca de 80%

do total anual de chuvas, e, outro seco, entre abril e setembro. Os picos de chuva tendem

a ocorrer de novembro a março na maioria das regiões e 90% a 95% da área do

Pantanal está sujeita a inundações (Hamilton et al., 1996). O clima da Bacia do Alto

Paraguai pode ser descrito como clima tropical de Savana (AW), mas podendo ocorrer,

na área do Pantanal, limites entre um clima úmido e clima semi-árido (Brasil, 1997).

A área de estudo específica está localizada a montante da cidade de Cáceres,

Mato Grosso, e abrange uma parte do alto curso do rio Paraguai e seus afluentes

Sepotuba e Cabaçal, estando compreendida entre os paralelos de latitude 15º49’ e

16º2’S e de longitude 57º35’ e 57º45’W (FIG. 1).

6

FIG. 1. Ba

on

est

Co

ÁREA DEESTUDO

cia do Alto Paraguai (BAP) e sub-regiões do Panta

de foi desenvolvido o estudo, no extremo norte da

á indicada com a seta. Fonte: Silva e Abdon (n

nservação da Bacia do Alto Paraguai (1997).

ESCALA

nal brasileiro. A região

sub-região de Cáceres,

o prelo). In Plano de

7

O rio Paraguai nasce nas encostas da serra dos Parecis, no norte do Estado.

Recebe águas de inúmeros afluentes que o alcançam com pouca velocidade e uma

grande carga de sedimentos que vão depositar na planície do Pantanal. As inundações

encarregam-se de espalhar parte do sedimento para fora das calhas fluviais. A alta bacia

do rio Paraguai acima de Cáceres, com uma área de 33.860 km², é coberta por uma

floresta de transição, com uma área de 11.000 km², abaixo da curva de 200 m, que o rio

nas enchentes inunda, principalmente os meandros abandonados. Essa planície de

inundação vai desde um pouco acima da foz do Sepotuba, com uma faixa de 2 km de

largura, e vai se alargando até vários quilômetros. Depois vai se estreitando até 4 km na

foz do Jauru. Muitos meandros abandonados, fechados por areia numa extremidade ou

em ambas, enchem quando o rio sobe (Carvalho, 1986).

Os rios Sepotuba e Cabaçal também nascem na serra dos Parecis, drenam áreas

de 11.460 km² e de 6.040 km², respectivamente. No rio Cabaçal, as planícies de

inundação são limitadas, mesmo no baixo vale. Já próximo à foz, a planície apresenta

uma faixa maior de inundação, com meandros abandonados. O rio Sepotuba tem na sua

foz uma bacia hidrográfica com quatro sub-bacias principais, íngremes e cobertas por

vegetação densa. O baixo curso, com floresta ciliar de 3 km de largura, apresenta velhos

meandros abandonados, sendo uma área que se inunda na época de cheias. Tanto o

Sepotuba quanto o Cabaçal atravessam regiões com grandes coberturas vegetais e solos

pouco erodíveis, sendo de águas límpidas (Carvalho, op. cit.).

Para o desenvolvimento deste trabalho, foram amostradas 30 lagoas nessa

região, sendo dez associadas a cada rio (Paraguai, Sepotuba e Cabaçal). São lagoas com

profundidades variando de 1 m a 6,25 m (lagoas do rio Sepotuba), de 1,10 m a 4,75 m

(lagoas do rio Cabaçal) e de 0,95 m a 6,60 m (lagoas do rio Paraguai). Já se observam

atividades antrópicas nas proximidades de algumas lagoas, como pastagens para

pecuária e monocultura de teca (Tectona grandis), mas não é observada em nenhuma

das lagoas a entrada de qualquer forma de esgoto.

Para o desenvolvimento do trabalho, o ciclo hidrológico do rio Paraguai foi

dividido em período seco (junho a novembro) e período cheio (dezembro a maio) (FIG.

2). Foram feitas duas coletas em cada período; as do período de seca, nos meses de

8

novembro e dezembro de 1999 e, as do período de cheia, nos meses de fevereiro/março

a abril de 2000.

Meses

Nív

el d

o rio

(m)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

Mai. Jun. Julh. Ag. Set. Out. Nov. Dez. Jan. Fev. Mar. Abr

FIG. 2. Nível do rio Paraguai entre os meses de maio de 1999 e abril de 2000. As

coletas foram realizadas nos meses indicados pela seta. Fonte: Ministério da

Marinha – Agência Fluvial de Cáceres, MT.

Em cada lagoa foram medidas a profundidade máxima (Zmax) e disco de Secchi

(DS). As amostragens de água foram feitas na região limnética das lagoas, na zona

eufótica – a partir dos valores de DS –, de acordo com Dillon e Rigler (1974). Para a

determinação de nitrogênio total e fósforo total, foram subamostrados 20 ml da amostra

coletada (medidos com uma proveta graduada) e colocados em frascos de polipropileno

com tampa de rosca, previamente acondicionados com ácido clorídrico (HCl) 10% e

enxaguados na hora da coleta com a própria amostra. Tais amostras foram armazenadas

a –4ºC até as análises químicas, realizadas no Laboratório de Ecologia Aquática do

INPA, Manaus, AM. Para cada rio parente também foram feitas amostragens para a

determinação da concentração de NT e PT. As concentrações desses elementos foram

9

determinadas simultaneamente, após digestão alcalina e ácida com persulfato de

potássio, seguindo método proposto por Valderrama (1981).

Neste trabalho assumiu-se a condutividade elétrica como um parâmetro

relativamente conservativo, apropriado para investigar a influência da geoquímica dos

rios e de outras fontes na água das lagoas (Furch e Junk, 1997). O pH, também para

verificar essas influências, foi medido por meio de um pHmetro digital CORNING e, a

condutividade elétrica, por um condutivímetro também digital CORNING. As

temperaturas do ar e da água foram medidas com de um termômetro de mercúrio

manual.

Para investigar a influência dos períodos hidrológicos do sistema fluvial nas

concentrações de PT e NT e nos parâmetros físicos Zmax e DS, utilizou-se a análise de

variância (ANOVA) de dois fatores. Foram feitas análises de regressão linear para

investigar a influência das variáveis físicas Zmax e DS na concentração de PT e NT, as

relações entre as variáveis físicas Zmax e DS e a interação entre as concentrações de PT e

NT. Para as análises de regressão, foram usados os valores médios, para todas as coletas

individuais e por período. Para as análises de variância foram utilizados os valores para

todas as coletas individuais. As análises estatísticas foram feitas de acordo com Zar

(1974) e, para o desenvolvimento das análises, utilizou-se o programa STATISTIC para

Windows, versão 5.1 (Statsoft, 1997).

RESULTADOS

A temperatura média da água variou de 30oC a 31,5ºC nas lagoas associadas ao

rio Sepotuba; de 30,75 oC a 31,5ºC, nas associadas ao rio Cabaçal e, de 29,63oC a

31,5ºC, nas associadas ao rio Paraguai. O pH variou de 6,25 a 7,42 nas lagoas

associadas ao rio Sepotuba e, de 6,72 a 7,44, no rio Sepotuba; de 6,81 a 7,90 nas

associadas ao rio Cabaçal e, de 6,98 a 7,41, no rio Cabaçal e, de 6,65 a 8,42 nas

associadas ao rio Paraguai e, de 7,18 a 7,48, no rio Paraguai. A profundidade máxima

nas lagoas variou entre 0,95 m e 6,60 m e a profundidade média anual do disco de

Secchi variou entre 0,20 m e 2,0 m.

10

As análises de variância de dois fatores, para investigar a variação nos

parâmetros físicos Zmax e DS, nas lagoas, entre os períodos e entre os sistemas fluviais

(Tabela 1), mostraram haver variações significativas nos parâmetros Zmax (entre

períodos e entre os sistemas fluviais, sem interação) e DS (entre períodos e entre os

sistemas fluviais, com interação). Os valores médios de Zmax e DS foram maiores no

período de cheia do que na seca. As lagoas associadas ao rio Paraguai apresentaram o

maior valor médio de Zmax e menores de DS e, as do rio Cabaçal, apresentaram o maior

valor médio de DS e o menor de Zmax. No entanto, para todos os parâmetros, o efeito da

variação nos períodos foi mais forte que as diferenças entre sistemas fluviais.

11

TABELA 1. Médias, por sistema fluvial e período hidrológico, das concentrações de

fósforo total (PT) e nitrogênio total (NT), da condutividade elétrica (cond.),

profundidade máxima (Zmax) e disco de Secchi (DS) em lagoas associadas aos

rios Sepotuba, Cabaçal e Paraguai, MT.

Sistemafluvial

Períodohidrológico

PT(µM)

NT(µM)

Cond.(µScm-1)

ZMAX

(M)DS(M)

Sepotuba Seca Média 1,13 27,97 13,90 2,54 0,73DP 0,39 14,91 21,70 1,19 0,27N 20 20 10 20 20

Cheia Média 1,39 24,60 25,50 3,92 1,13DP 0,24 8,17 5,83 1,13 0,58N 20 20 10 20 20

Anual Média 1,26 26,28 19,68 3,23 0,93DP 0,35 11,99 3,21 1,34 0,49N 40 40 10 40 40

Cabaçal Seca Média 3,44 53,58 60,10 2,02 0,37DP 1,33 17,21 5,46 0,84 0,25N 20 20 10 20 20

Cheia Média 2,04 25,68 62,10 2,98 1,6DP 0,47 5,25 1,01 0,63 0,57N 20 20 10 20 20

Anual Média 2,74 39,63 64,15 2,50 1,01DP 1,11 18,90 4,31 0,88 0,79N 40 40 20 40 40

Paraguai Seca Média 1,56 37,63 98,60/53* 2,36 0,37DP 0,43 10,72 98,05 1,05 0,13N 20 20 10 20 20

Cheia Média 1,80 31,43 45,8 4,24 1,03DP 0,44 8,21 6,92 1,12 0,30N 20 20 10 20 20

Anual Média 1,68 34,53 72,20/49* 3,30 0,72DP 0,45 9,94 51,13 0,95 0,45N 40 40 10 40 40

F1, 114 7,57 35,30 58,19 121,13Entre períodoshidrológicoS P = 0,007 < 0,001 NS < 0,001 < 0,001

F2, 114 67,28 13,69 17,98 7,71 5,93Entre sistemasfluviais P < 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001 = 0,004

F2, 114 26,02 13,59 6,33 12,92

ANOVAde dois

fatores**

Interação entrefatores P < 0,001 < 0,001 = 0.002 NS < 0,001

Os valores subscritos juntos ao F representam os graus de liberdade na ANOVA. DP = desvio-padrão, N = número amostral, NS = não significativo.**Médias obtidas quando não considerados os valores para os pontos 26 e 27 no período deseca.

12

Os valores médios de condutividade elétrica nas lagoas variou entre 45,80 e

72,20 µScm-1. A concentração média de PT nas lagoas variou entre 0,50 e 5,72 µM e a

de NT entre 11,33 e 90,61 µM. Parte da variação encontrada para essas variáveis pode

ser explicada pelas diferenças entre sistemas fluviais e também pelas diferenças

temporais, associadas ao ciclo hidrológico ou pulso de inundação. As influências desses

dois fatores é evidente na Tabela 1, que mostra os valores médios anuais e por período

hidrológico de PT e NT, encontrados em lagoas dos três sistemas fluviais. Os efeitos de

ambos os fatores, sistema fluvial e período hidrológico, nos níveis de PT, NT e

condutividade elétrica, foram significativos, havendo também uma interação entre eles.

Somente o efeito do fator sistema fluvial nos valores de condutividade elétrica foi

significativo, mas apresentando interação (Tabela 1). Os valores médios anuais de PT e

NT foram maiores nas lagoas do rio Cabaçal e menores nas do rio Sepotuba. A

concentração média de PT no período de seca foi maior nas lagoas do rio Cabaçal e

menor nas dos rios Sepotuba e Paraguai. A concentração média do NT foi maior em

todas as lagoas no período de seca, independente do sistema fluvial. Os valores médios

de condutividade elétrica foram maiores no período de cheia nas lagoas dos rios

Sepotuba e Cabaçal, sendo, no entanto, maior no período de seca nas lagoas do rio

Paraguai. Os elevados valores de condutividade encontrados nas lagoas (26 e 27),

associadas ao rio Paraguai, no período de seca, influíram diretamente na média anual

encontrada para todas as lagoas, provavelmente sendo as causas dos altos valores de

desvio-padrão, encontrados para as médias do período de seca e para a média anual.

Quando retirando os valores dos pontos 26 e 27, para o período de seca, foram

encontrados valores menores para as médias de seca e, principalmente, anual. As

diferenças observadas nos níveis de PT e NT nas lagoas, entre sistemas fluviais,

refletem diferenças nos níveis dessas mesmas variáveis nos rios principais que as

alimentam. Os valores médios de PT, NT e outros parâmetros físico-químicos nos rios

Sepotuba, Cabaçal e Paraguai são apresentados na Tabela 2. Foram encontradas

diferenças nos níveis de PT e NT assim como da condutividade elétrica entre esses rios

(Tabela 1).

13

TABELA 2. Valores médios de variáveis físico-químicas, para os rios Sepotuba,

Cabaçal e Paraguai, MT.

Sistema fluvial Valores Temperatura água(ºC)

Condutividade(µScm-1)

PT(µM)

NT(µM)

Sepotuba Média 30,25 16 1,14 17,95DP 5,89 0,45 5,63N 4 4 4

Cabaçal Média 30,25 54,25 3,62 45,39DP 15,22 1,08 13,34N 4 3 3

Paraguai Média 30,50 44,50 2,30 35,30DP 6,81 0,74 7,35N 4 3 3

ANOVA F2, 7 16,09 9,23 8,49P NS < 0,001 0,01 0,01

Os valores subscritos juntos ao F representam os graus de liberdade na ANOVA.DP= desvio-padrão; N = número amostral e NS = não significativo.PT = fósforo totalNT = nitrogênio total

A condutividade elétrica é um parâmetro relativamente conservativo que pode

ser usado como traçador de fontes de água para as lagoas quando essas fontes possuem

condutividade distintas. Quando os valores médios anuais de condutividade dos três rios

foram plotados contra os valores médios anuais de condutividade encontradas nas

lagoas associadas a cada sistema fluvial, os pontos caíram próximos à linha de

eqüivalência (FIG. 3), indicando que o rio é a fonte dominante de água nesses sistemas.

Quando os valores médios de condutividade para cada lagoa nos dois períodos

hidrológicos foram plotados na mesma figura (FIG. 3), alguns desvios da relação de

eqüivalência ficaram evidentes, o que podem refletir: a) a entrada de água de fontes com

condutividade diferente da observada no rio, ou b) processos internos nas lagoas que

resultam no aumento ou redução da condutividade. Existe uma tendência nas lagoas do

rios Paraguai e Cabaçal de terem condutividades maiores na seca, o que pode refletir a

entrada de águas de córregos salobres ou a geração de condutividade por processos

internos nesse período. A tendência contrária foi evidenciada nas lagoas do rio

Sepotuba, provavelmente refletindo a entrada de águas mais diluídas na seca.

14

Condutividade elétrica média nos rios ( uScm-1)

Con

dutiv

idad

e el

étric

a m

édia

nas

lago

as (

uScm

-1)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80

seca cheia

Sepotuba

Paraguai

Cabaçal

FIG. 3. Relação entre a condutividade elétrica nos rios (média anual) e lagoas

associadas (médias por período). A linha tracejada representa a linha de

eqüivalência 1:1 e as setas representam as médias anuais para as lagoas de

cada sistema fluvial.

A influência dominante do rio nas concentrações de PT e NT nas lagoas foi

demonstrada nas análises de regressão feitas entre as concentrações médias anuais de

PT e NT nos rios e lagoas associadas. Em ambos os casos foram encontradas fortes

relações positivas (regressão linear; PT: R²= 0,77, p<0,001; NT: R²=0,56, p<0,001). Os

efeitos de outras fontes nos níveis de PT e NT nas lagoas podem ser investigados

também plotando as concentrações médias encontradas nas lagoas, para cada período,

contra as concentrações médias anuais encontradas nos rios. Como mostra as FIGs. 4 e

5, há um efeito dominante do rio sobre os níveis de nutrientes nas lagoas. Ficam

evidentes alguns desvios sistemáticos da relação de eqüivalência, indicando influências

de outras fontes de nutrientes ou a ocorrência de outros processos internos. Os níveis

dos dois nutrientes foram menores nas lagoas associadas aos rios Cabaçal e Paraguai, no

período de cheia. Os níveis de NT tenderam a ser maiores em todas as lagoas no período

de seca. Os níveis de PT também foram maiores na seca nas lagoas do rio Cabaçal,

porém foram menores no mesmo período nas lagoas do rio Sepotuba.

15

Fósforo total médio nos rios ( uM)

Fósf

oro

tota

l méd

io n

as la

goas

( uM

)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

seca cheia

Sepotuba

Paraguai

Cabaçal

FIG. 4. Relação entre a concentração de fósforo total nos rios (média anual) e nas

lagoas associadas (médias por período). A linha tracejada representa a linha

de eqüivalência 1:1 e as setas indicam as médias anuais encontradas para as

lagoas de cada sistema fluvial.

Nitrogênio total médio nos rios ( uM)

Nitr

ogên

io to

tal m

édio

nas

lago

as (

uM)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80

secacheia

SepotubaParaguai

Cabaçal

FIG. 5. Relação entre a concentração de nitrogênio total nos rios (média anual) e nas

lagoas associadas (médias por período). A linha tracejada representa a linha de

eqüivalência 1:1 e as setas indicam as médias anuais encontradas para as

lagoas de cada sistema fluvial.

16

Outro fator que pode influenciar nos níveis de PT e NT nas lagoas é a

profundidade máxima (Zmax). Essa profundidade influi nos níveis de PT e NT de duas

maneiras: a) pelo efeito na dinâmica de sedimentação e ressuspensão de formas

particuladas de PT e NT, e b) pelo efeito no volume do lago, que determina a

capacidade de diluição dos nutrientes entrando no sistema. Em geral, quanto menor Zmax

mais nutrientes particulados são ressuspensos, menor é o nível de luz na coluna de água

e maior é a concentração de PT e NT esperada. Utilizando os valores médios anuais

para todas as lagoas estudadas, foram encontradas relações negativas significativas entre

PT e Zmax (regressão linear: R2=0,19, p=0,02) e NT e Zmax (regressão linear R2=0,14,

p=0.04). Entretanto, fazendo regressões separadas, por sistema fluvial e período

hidrológico, só foi encontrada a relação negativa significativa entre PT e Zmax para as

lagoas do rio Sepotuba, tanto para as médias anuais (regressão linear: R²=0,62, p=0,007)

(FIG. 6), quanto para as médias para o período de seca (regressão linear: R²=0,62,

p=0,007).

Apesar das diferenças encontradas nas concentrações de PT e NT entre os rios e

lagoas deste estudo, é possível que esses nutrientes venham de um substrato geológico

comum e esperaria-se, assim, uma forte correlação entre esses dois parâmetros nas

lagoas. Tal relação foi de fato encontrada, usando as médias anuais de PT e NT,

determinados neste estudo (regressão linear: R2=0,65, p<0,001; FIG. 7).

Profundidade máxima média (m)

Fósf

oro

tota

l méd

io (

uM)

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5

R2= 0.62p= 0.007

FIG. 6. Relação entre as médias anuais da concentração de fósforo total e da

profundidade máxima, em lagoas associadas ao rio Sepotuba, MT.

17

Fósforo total médio ( uM)

Nitr

ogên

io to

tal m

édio

( uM

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

R2= 0.65p< 0.001

FIG. 7. Relação entre as médias anuais das concentrações de nitrogênio total e fósfoto

total, para todas as lagoas.

DISCUSSÃO

Ficou evidente a influência predominante da geoquímica dos rios na química das

lagoas, quando analisadas as relações entre as médias anuais da condutividade elétrica,

PT e NT nos rios e nas lagoas (FIGs. 3, 4 e 5). Um padrão similar foi observado por

Forsberg et al. (1988), em estudos na Amazônia, para o período de cheia. De acordo

com esse autor, desvios nesses pontos refletem efeitos adicionais que ocorrem durante a

estocagem da água nas lagoas. A distribuição dos pontos fora da linha de equivalência,

nas lagoas consideradas neste estudo, provavelmente reflete influências sazonais

externas e internas. Schmidt (1973) descreveu mudanças similares na composição

química das águas do Lago Castanho e, Furch et al. (1983), no Lago Camaleão, ambos

na Amazônia. Pinto et al. (1999) também descreveram variações similares para a Baía

Sinhá Mariana, no Pantanal Mato-Grossense. Em lagoas de várzea, esses processos

18

tendem a se alterar em função das variações hidrológicas que ocorrem nos períodos de

seca e cheia, como descrito por Junk et al. (1989), no conceito do pulso de inundação.

As características geoquímicas dos rios considerados neste estudo podem ser

atribuídas a vários fatores. Putzer (1968) apud Heckman (1999) coloca que a área de

influência do Pantanal está localizada no Escudo Central do Brasil, uma formação

continental antiga na qual os minerais solúveis têm sido sujeitos a processos de

lixiviação por milhões de anos. Hamilton et al. (1997) colocam que as concentrações de

N e P no rio Paraguai são baixas quando comparadas às de outros rios, por causa das

baixas concentrações particuladas desses elementos, e que a biogeoquímica do Alto rio

Paraguai é, fortemente, influenciada pelo contato com a planície de alagamento do

Pantanal que, por possuir uma alta capacidade de estocagem, retém a descarga hídrica

do rio e promove mudanças de curta duração na sua hidroquímica, como a retenção no

sedimento de material orgânico particulado, além de transformações e perdas de

nutrientes inorgânicos. Segundo esses autores, o nitrogênio presente no rio está,

principalmente, nas formas dissolvida e orgânica, mas o fósforo encontra-se,

primariamente, na forma particulada.

Os maiores valores médios anuais de condutividade, PT e NT, encontrados nas

lagoas do rio Cabaçal, e os menores, encontrados nas lagoas do rio Sepotuba (Tabela 3),

provavelmente, podem estar refletindo as diferenças geoquímicas entre as bacias de

drenagem que ocorrem entre os rios da Bacia do Alto Paraguai (Hamilton et al., 1997;

Da Silva et al., 1998) e diferenças nos níveis de erosão nessas bacias.

De acordo com Forsberg et al. (1988), durante o período de seca, a influência do

rio parente nos lagos da planície de alagamento é fortemente reduzida e as

características químicas das lagoas dependem mais da influência de córregos locais e

processos biogeoquímicos internos. Os maiores valores médios anuais de NT

encontrados no período de seca para todas as lagoas e de PT para as lagoas associadas

aos rios Cabaçal e Paraguai, provavelmente, refletem processos internos que geram

condutividade e nutrientes. A ressuspensão de nutrientes particulados do fundo das

lagoas pode ser um importante fator promovendo o enriquecimento da coluna de água

no período de seca (Schmidt, 1973; Forsberg et al., 1988) e está relacionado com a

profundidade das lagoas. De acordo com Tundisi et al., (1984) durante a seca, quando a

19

profundidade é menor que 4 m a 5 m, como as encontradas nas lagoas estudadas,

“misturas noturnas” atingem o fundo das lagoas, promovendo assim o enriquecimento

da coluna de água por nutrientes. A relação encontrada aqui entre as médias anuais de

PT e profundidade máxima nas lagoas do rio Sepotuba (FIG. 6) sugere que o mesmo

processo esteja ocorrendo nesse sistema.

Além da profundidade, processos internos contribuem para a liberação de

nutrientes na coluna de água, no período de seca, como a decomposição de macrófitas

aquáticas mortas, que promove a liberação de nutrientes para a coluna de água nesse

período (Schmidt, 1973; Furch et al., 1983; Heckman, 1999), a fixação de nitrogênio

atmosférico por algas cianofícias (Schindler, 1977) e também por macrófitas aquáticas,

como Azzola sp. e a predação do fitoplâncton pelo zooplâncton com posterior excreção

de minerais (Fisher e Parsley, 1979). A evaporação também pode contribuir para um

aumento na concentração de sais minerais nesse período (Da Silva et al., 1998).

Não ocorreu, como observado para PT e NT, uma variação significativa nos

níveis de condutividade elétrica nas lagoas, entre períodos hidrológicos (Tabela 1). A

variação significativa encontrada nesse parâmetro entre sistemas fluviais,

aparentemente, indica um influência predominante da geoquímica do rio parente sobre

tais sistemas.

Os menores valores médios de PT e NT encontrados nas lagoas associadas aos

rios Cabaçal e Paraguai e de PT nas lagoas do Sepotuba, no período de cheia,

aparentemente, refletem a ação de processos internos, como perdas por sedimentação de

formas particulados para o fundo da lagoa (Forsberg et al., 1988). De acordo com

Tundisi et al. (1984), com o aumento da profundidade máxima no período de cheia, a

ação do vento pode não ser suficiente para promover a mistura completa da coluna de

água e assim ressuspender os sedimentos depositados no fundo, como acontece no

período de seca. Dessa forma, o material particulado que sedimenta até o fundo não é

ressuspenso, permanecendo indisponível. Outro fator também é a rápida absorção de

nutrientes pelas macrófitas aquáticas, como demonstrado por Calheiros e Ferreira

(1996), em estudos no Pantanal, e por Junk e Piedade (1997), em pesquisas com plantas

herbáceas na planície de alagamento da Amazônia. De acordo com Pinto et al. (1999),

durante a inundação na região do Pantanal, ocorre uma entrada de matéria orgânica nas

20

lagoas, provocando aumentos abruptos de nutrientes no início da estação de chuva. Os

níveis permanecem constantes durante a cheia e caem novamente quando as chuvas

param e o nível do rio novamente se reduz.

A menor concentração média de PT no período de seca, encontrada nas lagoas

do rio Sepotuba, provavelmente, reflete a entrada de outras fontes externas de água (por

exemplo, pequenos córregos), pobres em nutrientes (Forsberg et al., 1988), promovendo

a diluição dos minerais ali presentes. Chuvas localizadas também podem ser um fator

contribuindo para esse menor valor no período de seca. Os menores valores de

condutividade elétrica encontrados no período de seca indicam que esteja ocorrendo

uma diluição na concentração de sais nessas lagoas.

Fontes secundárias de água, como pequenos córregos, podem contribuir para

alterar o status de minerais, durante o período de seca. Nas lagoas 26 e 27, associadas

ao rio Paraguai, foram observados, no período de seca, valores de condutividade elétrica

muito acima dos médios registrados para as demais lagoas (entre 150 e 368µScm-1).

Esse aumento, provavelmente, é resultado da entrada nessas lagoas de um riacho que

drena uma região calcária, onde são encontrados corpos de águas que apresentam, na

sua maioria, condutividade alta, como demonstrado por Lima et al. (1999). No entanto,

não foi observada a mesma tendência de aumento nos valores de PT e NT nessas lagoas,

indicando que esses corpos de água são similares ao rio Paraguai em relação a esses

nutrientes.

Foram levantadas duas hipóteses para tentar explicar as correlações positivas

entre as médias anuais de PT e NT (FIG. 7). A primeira, seria o de haver uma fonte

geológica comum para esses nutrientes na região; hipótese difícil de explicar, uma vez

que o nitrogênio geralmente deriva de processos biológicos e não geológicos. Uma

segunda hipótese, a mais provável, seria que a correlação reflete a ação reguladora de

algas cianofícias fixadoras de nitrogênio, que compensariam as deficiências naturais de

nitrogênio, mantendo uma razão N:P relativamente constante (Schindler, 1977). No

entanto, a maior parte dos valores médios anuais da razão NT:PT está abaixo do valor

ótimo para o crescimento de algas, indicando uma limitação por nitrogênio em todas as

lagoas. Além disso, não existem estudos sobre a composição em espécie do fitoplâncton

21

na região e a presença dessas algas fixadoras de nitrogênio atmosférico, informação essa

que poderia sustentar essa hipótese.

As diferenças observadas entre os sistemas fluviais para as variáveis físicas,

apesar de significativas, foram pequenas. As menores médias anuais para DS,

encontradas nas lagoas associadas ao rio Paraguai, podem ser reflexo de altas

concentrações de sedimento em suspensão nas suas águas.3

As fortes variações observadas nos parâmetros físicos, entre períodos

hidrológicos, refletem a ação de processos internos nas lagoas. As menores médias de

DS no período de seca, provavelmente, indicam uma maior presença de sedimentos em

suspensão na coluna de água, por causa das menores Zmax, também observadas nesse

período (Da Silva, 1995; Pinto et al., 1999). No período de seca, como as lagoas

estavam mais rasas, provavelmente ocorreu uma mistura mais eficiente da coluna de

água pela ação do vento, promovendo uma maior ressuspensão de sedimentos do fundo

e uma redução na penetração de luz na coluna de água. O contrário foi observado para o

período de cheia quando, por causa das maiores profundidades das lagoas, a mistura não

atingiu toda a coluna de água e o material particulado que entrou com as águas dos rios

durante a enchente sedimentou e precipitou para o fundo das lagoas.

Em suma, os resultados obtidos mostram que o rio Cabaçal apresenta um status

maior de nitrogênio total e fósforo total e maiores valores de condutividade elétrica. O

contrário é observado para o rio Sepotuba, que apresentou os menores valores para essas

variáveis. Já o rio Paraguai ficou em um nível intermediário. Como já colocadas essas

diferenças, provavelmente, refletem formas diferentes de uso do solo nas planícies de

drenagens desses rios, que apresentaram os mesmos padrões nos valores de NT, PT e

condutividade elétrica.

Estudos mais abrangentes nas lagoas da região são necessários, tanto no aspecto

do número de variáveis quanto temporal e espacial, além de pesquisas que contemplem

as taxas de oxigênio dissolvido, não realizados neste trabalho por problemas logísticos,

sólidos em suspensão, entre outros. A partir da obtenção desses dados básicos será

possível a realização de programas de conservação desse ecossistema, que, por se

3 Observação pessoal.

22

localizar no início da Bacia do Alto Paraguai, é de suma importância para toda a Bacia e

que já apresenta os impactos da ocupação humana na região.

23

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