MODELAGEM DA CAPACIDADE DE SUPORTE DA LAGUNA DE SAQUAREMA...

i

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE ANÁLISE GEOAMBIENTAL

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA AMBIENTAL

FLÁVIA BEATRIZ BESERRA AZEVEDO

MODELAGEM DA CAPACIDADE DE SUPORTE DA LAGUNA DE

SAQUAREMA – RJ APÓS A ABERTURA DE UMA CONEXÃO

PERMANENTE COM O MAR

Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação

em Ciência Ambiental da Universidade Federal

Fluminense, como requisito parcial para a obtenção do

grau de Mestre.

Orientador:

Julio Cesar de Faria Alvim Wasserman

Niterói

2005

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ii

FLÁVIA BEATRIZ BESERRA AZEVEDO

MODELAGEM DA CAPACIDADE DE SUPORTE DA LAGUNA DE SAQUAREMA – RJ

APÓS A ABERTURA DE UMA CONEXÃO PERMANENTE COM O MAR

Aprovada em 19 de Agosto de 2005.

BANCA EXAMINADORA

______________________________________________________________

Prof. Dr. Julio Cesar de Faria Alvim Wasserman – Orientador

Universidade Federal Fluminense

_______________________________________________________________

Prof. Dr. Alphonse Germaine Albert Charles Kelecom

Instituto de Geociências – Universidade Federal Fluminense

_______________________________________________________________

Prof. Dr. Bastiaan Adriaan Knoppers

Departamento de Geoquímica – Universidade Federal Fluminense

_______________________________________________________________

Prof. Dr. Ricardo Coutinho

Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira

iii

“No dia 20 de julho de 1969, (...) a uma

profundidade de 600 pés, achava-se o piloto-chefe

Raymond Coll, a bordo de um dos nossos

pequenos discos mergulhadores, o Minisub I. Ele

explorava o canhão glacial submerso no exato

momento em que Armstrong iniciou seu histórico

passeio em solo lunar. (...) Armstrong e Coll

falavam simultaneamente acerca daquilo que

estavam vendo. Os astronautas deslocavam-se

num mundo lunar estéril, hostil e sem vida,

enquanto o oceanauta descrevia multidões de

camarões gigantes e conglomerados de límulos

que tentavam ocultar-se no sedimento.”

Jacques Cousteau em “Oceanografia, a

última fronteira”.

iv

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente aos meus pais e minha avó pelo apoio incondicional e paciência. Em

especial aos “patrocinadores” dos meus estudos, meu pai e minha mãe, sem os quais eu não

teria chegado tão longe.

A Giuliano, pelo incentivo e apoio incondicional e por estar ao meu lado em todos os

momentos, ouvindo e aconselhando-me.

Ao meu orientador, Júlio, pela paciência e confiança e por ser, não só um orientador, mas um

verdadeiro mestre.

Ao pessoal do Consórcio Intermunicipal Lagos-São João, pelo fornecimento dos dados e por

todo o apoio na minha dissertação e até mesmo em outros trabalhos.

Agradeço a todos os professores, do PGCA e outros departamentos, que tive o prazer de

conhecer graças a este curso e que de alguma forma me ajudaram no meu crescimento

profissional, seja nas aulas ou mesmo num papo de corredor.

Especialmente quero agradecer aos meus colegas de turma, verdadeiros companheiros, que

me fizeram aprender qual o verdadeiro significado de interdisciplinaridade e que me fizeram,

inclusive, descobrir outros talentos adormecidos em mim.

A todos que, de uma forma ou de outra, cruzaram meu caminho durante esta jornada e me

ajudaram de alguma maneira.

v

RESUMO

O município de Saquarema tem tido uma urbanização menos rápida e apresenta estado de

degradação menos avançado que outros da Região das Baixadas Litorâneas, porém seu

sistema lagunar vem sofrendo uma ocupação desordenada que acelerou o fechamento da barra

que liga a laguna ao mar. A solução proposta pela fundação SERLA foi a construção de um

guia correntes e a dragagem do canal, obra que foi concluída no início do ano de 2003. O

objetivo deste trabalho foi a avaliação das alterações geradas na qualidade da água da laguna

em razão da abertura da barra e, a partir de um modelo numérico, simular o impacto do

crescimento populacional e determinar a capacidade de suporte deste ecossistema. Para isso,

elaborou-se um balanço de massas através da modelagem do sistema lagunar, focando na

principal causa do problema de eutrofização, os nutrientes (N e P) e a densidade populacional

do município. Uma campanha de amostragem das águas da laguna foi realizada em conjunto

com o Consórcio Intermunicipal Lagos-São João. O balanço de nutrientes do sistema lagunar

foi obtido através de um modelo segmentado de entrada e saída e as projeções do número de

habitantes do município foram obtidas através de metodologia adotada pelo IBGE. Foram

feitas simulações para os anos de 2000, 2010, 2020, 2030, 2040 e 2050. No primeiro cenário

simulado considerou-se a carga de efluentes liberada pela população permanente do

município e no segundo considerou-se o lançamento de efluentes pela população permanente

somada à população flutuante, isto é, a população total estimada para os períodos de veraneio.

O modelo aqui utilizado foi um modelo matemático simples, porém os resultados obtidos

foram satisfatórios e permitiram a análise geral da capacidade de suporte do sistema. As

previsões mostraram que a abertura permanente da barra não será suficiente para resolver o

problema da eutrofização se a carga de nutrientes que entra no sistema não diminuir, seja pelo

controle do uso da terra ou pela implantação de um sistema de tratamento eficaz ou ambos.

vi

ABSTRACT

Saquarema municipality has been subject to a slower urbanization and a less advanced

degradation in comparison to other regions of the Região das Baixadas Litorâneas.

Nevertheless, its lagoonal system has been threatened by uncontrolled urban expansion

leading to an accelerated closure of its natural sand bar. The solution proposed by the SERLA

foundation was the construction of a groin and the channel dredging, that was finished in the

beginning of 2003. The objective of this work was the evaluation of the water quality changes

due to the bar opening and, through a numerical model, simulate the impact of the population

growth and determine the ecosystem support capacity. For that, a mass balance through the

system modeling was carried out, focusing on the principal cause of eutrophication, the

nutrients (N and P) and de population density of the city. Sampling was made together with

the Consórcio Intermunicipal Lagos-São João. The nutrient budget was obtained through a

compartmented input/output model and the population projections were obtained through the

methodology utilized by IBGE. Simulations were performed for the years 2000, 2010, 2020,

2030, 2040 and 2050. In the first simulated scenario the considered effluent load of the city

corresponded to the permanent population and in the second one pertained to the permanent

population plus the floating population, that means the vacationers population. The

mathematical model utilized here was satisfactory and permitted the general analysis of the

system support capacity. The predictions showed that the permanent bar opening will not be

enough to solve the eutrophication problem if the nutrients loading to the system does not get

reduced, through land reclamation control or through the implementation of an efficient

treatment system or both of them.

vii

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 1

1.1 Processos tróficos em ambientes costeiros ................................................................. 1

1.2 Lagunas costeiras ........................................................................................................ 2

1.3 Aplicabilidade de modelos matemáticos em ambientes naturais ................................ 3

1.4 Processos tróficos nos ambientes costeiros do Estado do Rio de Janeiro ................... 5

2. OBJETIVOS ......................................................................................................................... 7

2.1 Objetivos gerais ........................................................................................................... 7

2.2 Objetivos específicos .................................................................................................. 7

3. ÁREA DE ESTUDO ............................................................................................................. 8

3.1 Caracterização física ................................................................................................... 8

3.2 Caracterização socioeconômica ................................................................................ 13

4. METODOLOGIAS ............................................................................................................. 18

4.1 Monitoramento .......................................................................................................... 18

4.1.1 Procedimentos de amostragem ................................................................. 18

4.1.2 Procedimentos de análise ......................................................................... 19

4.2 Levantamento das fontes de poluição e estimativa da carga cultural de nutrientes para

o sistema lagunar ............................................................................................................. 19

4.3 Balanço de nutrientes ................................................................................................ 20

4.3.1 Modelo conceitual .................................................................................... 20

4.3.2 Cálculo do fósforo .................................................................................... 21

4.3.3 Cálculo do nitrogênio ............................................................................... 22

4.3.4 Tempo de residência e trocas ................................................................... 23

4.4 Projeção populacional para o município de Saquarema e elaboração de cenários ... 27

viii

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 29

5.1 Resultados da campanha de amostragem do Consórcio Lagos-São João ................. 29

5.2 Fontes de poluição e estimativa da carga cultural de nutrientes para o sistema lagunar

.......................................................................................................................................... 52

5.3 Balanço de nutrientes ................................................................................................ 54

5.4 Projeção populacional para o município de Saquarema ........................................... 60

5.5 Projeções das concentrações de nutrientes no sistema lagunar e estimativa da

capacidade de suporte ..................................................................................................... 62

5.6 Considerações finais ................................................................................................. 66

6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES .......................................................................... 70

6.1 Conclusões ................................................................................................................ 70

6.2 Recomendações ......................................................................................................... 71

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................ 74

APÊNDICE ............................................................................................................................. 80

Apêndice 1 – Resultados das amostragens ..................................................................... 80

Apêndice 2 – Artigo publicado no VIII Congresso Brasileiro de Defesa do Meio

Ambiente, realizado de 20 a 22 de junho de 2005 pelo Clube de Engenharia, UFRJ e CREA-

RJ ........................................................................................................................ 82

ANEXOS .............................................................................................................................. 100

Anexo 1 – Resolução CONAMA nº 357, 2005 ............................................................ 100

ix

LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Intensidades de carga cultural de poluentes reportadas na literatura. ..................... 20

Tabela 2. Intervalos de valores do tempo de residência, em dias, para os compartimentos do

Sistema Lagunar de Saquarema. Resultados obtidos com o modelo 2D de ALVES

(2003). ..................................................................................................................... 26

Tabela 3. Totais de nitrogênio, fósforo e DBO5 carreados para a bacia de drenagem do sistema

lagunar de Saquarema, considerando apenas a população permanente para os anos

de 2000 e 2004. ....................................................................................................... 53

x

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Localização da Lagoa de Saquarema. ........................................................................ 9

Figura 2. Projeto para a Barra Franca de Saquarema. ............................................................. 12

Figura 3. Obras da Barra Franca de Saquarema em andamento. ............................................ 13

Figura 4. Composição do PIB do município de Saquarema em 2000 e 2001. ........................ 15

Figura 5. Efetivo dos rebanhos para os municípios da Região das Baixadas Litorâneas e

discriminado para o município de Saquarema. ....................................................... 16

Figura 6. Porcentagem de área plantada em relação à área total dos municípios da Região das

Baixadas Litorâneas. ............................................................................................... 17

Figura 7. Localização dos pontos de amostragem. ................................................................. 18

Figura 8. Representação do modelo conceitual elaborado para a laguna de Saquarema. ....... 21

Figura 9. Variação da concentração do traçador na Lagoa de Fora. Experimento para laguna

individual. ................................................................................................................ 25

Figura 10. Variação média da temperatura (°C) na laguna ao longo da campanha de

amostragem e para cada compartimento e variação temporal de cada compartimento

separadamente. ........................................................................................................ 30

Figura 11. Variação média da salinidade na laguna ao longo da campanha de amostragem e

para cada compartimento e variação temporal de cada compartimento

separadamente. ........................................................................................................ 32

Figura 12. Variação média do pH na laguna ao longo da campanha de amostragem e para cada

compartimento e variação temporal de cada compartimento separadamente. ........ 34

Figura 13. Variação média de oxigênio dissolvido (mg/L) na laguna ao longo da campanha de


separadamente. ........................................................................................................ 35

Figura 14. Variação média de DBO5 (mg/L) na laguna ao longo da campanha de amostragem

e para cada compartimento e variação temporal de cada compartimento

separadamente. ........................................................................................................ 37

Figura 15. Variação média de nitrato (µM) na laguna ao longo da campanha de amostragem e


separadamente. ........................................................................................................ 38

Figura 16. Variação média de nitrito (µM) na laguna ao longo da campanha de amostragem e


separadamente. ........................................................................................................ 45

xi

Figura 17. Variação média de amônio (µM) na laguna ao longo da campanha de amostragem

e para cada compartimento e variação temporal de cada compartimento

separadamente. ........................................................................................................ 46

Figura 18. Variação média de nitrogênio inorgânico dissolvido (µM) na laguna ao longo da

campanha de amostragem e para cada compartimento e variação temporal de cada

compartimento separadamente. ............................................................................... 47

Figura 19. Porcentagem de participação de cada forma do nitrogênio inorgânico dissolvido

total em cada compartimento. ................................................................................. 48

Figura 20. Variação média de ortofosfato (µM) na laguna ao longo da campanha de


separadamente. ........................................................................................................ 49

Figura 21. Variação média de fósforo total (µM) na laguna ao longo da campanha de


separadamente. ........................................................................................................ 50

Figura 22. Relação N:P na laguna ao longo da campanha de amostragem e para cada

compartimento. ........................................................................................................ 51

Figura 23. Análise de causa X efeito dos impactos da poluição no sistema lagunar e da obra

de remediação. ......................................................................................................... 52

Figura 24. Resultados do balanço de N da laguna da Mombaça para o cenário C1 (população

permanente) e para o cenário C2 (população permanente + flutuante), comparado

com os valores de concentrações reportadas pela literatura. ................................... 55

Figura 25. Resultados do balanço de P da laguna da Mombaça para o cenário C1 (população



Figura 26. Resultados do balanço de N das lagunas Jardim/Boqueirão para o cenário C1

(população permanente) e para o cenário C2 (população permanente + flutuante),

comparado com os valores de concentrações reportadas pela literatura. ................ 56

Figura 27. Resultados do balanço de P das lagunas Jardim/Boqueirão para o cenário C1

(população permanente) e para o cenário C2 (população permanente + flutuante),

comparado com os valores de concentrações reportadas pela literatura. ................ 56

Figura 28. Resultados do balanço de N da laguna de Fora para o cenário C1 (população



xii

Figura 29. Resultados do balanço de P da laguna de Fora para o cenário C1 (população



Figura 30. Evolução do crescimento populacional do município de Saquarema e do Estado do

Rio de Janeiro de 1980 a 2000 e projeção até 2050. ............................................... 60

Figura 31. Distribuição dos tipos de domicílios no município de Saquarema, segundo o censo

de 2000. ................................................................................................................... 61

Figura 32. Evolução do crescimento da população permanente, da flutuante e do total no

município de Saquarema de 1980 a 2000 e projeção até 2050. .............................. 62

Figura 33. Projeções das concentrações de N para o cenário C1 (população permanente) e

para o cenário C2 (população permanente + flutuante) na laguna da Mombaça e

enquadramento na classificação de qualidade de água estabelecida pelo CONAMA

(2005). ..................................................................................................................... 63

Figura 34. Projeções das concentrações de P para o cenário C1 (população permanente) e para

o cenário C2 (população permanente + flutuante) na laguna da Mombaça e


(2005). ..................................................................................................................... 63


para o cenário C2 (população permanente + flutuante) nas lagunas

Jardim/Boqueirão e enquadramento na classificação de qualidade de água

estabelecida pelo CONAMA (2005). ..................................................................... 64


o cenário C2 (população permanente + flutuante) nas lagunas Jardim/Boqueirão e


(2005). ..................................................................................................................... 64


para o cenário C2 (população permanente + flutuante) na laguna de Fora e


(2005). ..................................................................................................................... 65


o cenário C2 (população permanente + flutuante) na laguna de Fora e


(2005). ..................................................................................................................... 65

xiii

LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS

C. Carbono

C1. Cenário população permanente

C2. Cenário população de veraneio (população permanente + flutuante)

CIDE. Fundação Centro de Informações e Dados do Rio de Janeiro

COD. Carbono Orgânico Dissolvido

CODEL. Comitê de Defesa do Litoral do Estado do Rio de Janeiro

CONAMA. Conselho Nacional do Meio Ambiente

COP. Carbono Orgânico Particulado

DBO. Demanda Bioquímica de Oxigênio

EIA – RIMA. Estudo de Impacto Ambiental – Relatório de Impacto Ambiental

FEEMA. Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente

FIRJAN. Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro

IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

IPTU. Imposto Predial e Territorial Urbano

MMA. Ministério do Meio Ambiente

N. Nitrogênio

NID. Nitrogênio Inorgânico Dissolvido

NOD. Carbono Orgânico Dissolvido

NOP. Nitrogênio Orgânico Particulado

O.D. Oxigênio Dissolvido

P. Fósforo

PIB. Produto Interno Bruto

PID. Fósforo Inorgânico Dissolvido

POD. Fósforo Orgânico Dissolvido

POP. Fósforo Orgânico Particulado

PNGC. Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro

RPPN. Reserva Particular do Patrimônio Natural

SEBRAE. Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas

SEMADS. Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável

SERLA. Fundação Superintendência Estadual de Rios e Lagoas

TCE-RJ. Tribunal de Contas do Estado do Rio de Janeiro

WHO. World Health Organization (Organização Mundial da Saúde)

1

1. INTRODUÇÃO

1.5 Processos tróficos em ambientes costeiros

A Zona Costeira abriga um mosaico de ecossistemas de alta relevância ambiental, pois

possui uma grande diversidade, é marcada pela transição dos ambientes terrestre e marinho,

com interações que lhe conferem um caráter de fragilidade. Além disso, a maior parte da

população mundial vive nestas zonas, onde há uma tendência permanente ao aumento da

concentração demográfica (MMA, 2003). As atividades humanas têm profundo impacto sobre

o ciclo geoquímico global de carbono (C), nitrogênio (N) e fósforo (P). O aporte de matéria

orgânica para sistemas costeiros, por exemplo, é considerado o mecanismo de partida para a

perda de biodiversidade e distrofia (CARMOUZE et al., 1991; PETIHAKIS et al., 1999;

LENZI et al., 2003; PASTRES et al., 2003; SCHEREN et al., 2004). Diversas pesquisas

apontam como principais fontes de poluição antrópica destes sistemas os efluentes domésticos

e industriais e a drenagem de nutrientes provenientes de áreas de agricultura e pastos (e.g.

OLIVEIRA e KJERFVE, 1993; KISS et al., 2003; LENZI et al., 2003). Isto em grande parte

se dá porque as pessoas utilizam os cursos d’água como um conveniente sistema para a

disposição dos seus efluentes e, aliado a isso, o aumento da concentração humana não é

acompanhado por soluções adequadas de saneamento. Este problema não atinge somente os

países em desenvolvimento, mas é certo que as condições de saneamento de uma nação

refletem sua condição econômica, influenciando a qualidade de vida da população e, em

última análise, sua saúde (SOUZA, 1992).

O programa de restauração da laguna Orbetello, Itália, por exemplo, mostrou que os

problemas relacionados com poluição orgânica em áreas eutróficas rasas depende diretamente

de quantidades de nutrientes originadas de fontes antrópicas persistentes (LENZI et al., 2003).

Estas fontes antrópicas responsáveis pelo suprimento alóctone de N e P para os sistemas

aquáticos podem ser pontuais, as quais são localizadas e mais fáceis de monitorar e controlar,

ou não-pontuais, que são difusas e, por isso, muito mais difíceis de regular. A relativa

contribuição destes dois tipos de fontes pode se diferenciar muito de bacia para bacia e

depende substancialmente da densidade populacional local e do uso do solo (SMITH et al.,

1999).

2

1.2 Lagunas costeiras

Corpos d’água costeiros incluem uma grande variedade de sistemas como estuários,

baías, fjords e lagunas, estas últimas cobrindo 13 % das áreas costeiras em todo o mundo. As

lagunas costeiras são comumente encontradas em todos os continentes, mas são mais

freqüentes ao longo de costas tropicais com alta energia de ondas (OLIVEIRA e KJERFVE,

1993). Formaram-se como resultado da transgressão Holocênica, quando as ondas

retrabalharam os sedimentos criando as barreiras e separando as lagunas do oceano (TURCQ

et al., 1999). Neste ambiente ocorre um ativo intercâmbio de organismos, água, nutrientes,

matéria orgânica e sedimentos que envolvem processos de transporte e mistura das massas

d’água, movimentos migratórios, variações na diversidade e abundância biótica e trocas

ontogênicas nos ciclos biológicos (relações entre o indivíduo e o seu meio durante as

transformações pelas quais ele passa desde a fecundação até o estado adulto). As lagunas

costeiras podem ser classificadas geomorfologicamente como: “sufocadas”, quando sua

ligação com o mar é feita através de um canal estreito que atua eliminando praticamente todo

o efeito da maré; “restritas”, que são grandes corpos d’água ligados com o mar através de dois

ou mais canais; e “vazadas”, que têm ampla comunicação com o oceano adjacente

(KJERFVE, 1986).

A capacidade de ecossistemas costeiros de assimilar substâncias depende de uma série

de processos de natureza física, química e biológica. A passagem da matéria orgânica pela

cadeia alimentar bentônica e sedimentos durante a regeneração, por exemplo, faz a dinâmica

de nutrientes em sistemas marinhos costeiros ser muito diferente da de oceano aberto

(NIXON, 1981). Já numa laguna, variações nas concentrações de substâncias relacionam-se

intimamente com a renovação das águas, a qual depende de uma série de processos de

natureza física e geológica, que interagem entre si de forma bastante complexa, tornando a

qualidade da água susceptível a alterações (MIRANDA et al., 2002). Estes sistemas estão

naturalmente sujeitos ao processo de eutrofização porque retêm com eficiência materiais

biogênicos reciclados graças ao acesso limitado ao mar e a baixas profundidades. A baixa

profundidade destes sistemas se deve ao fato de serem ambientes de acúmulo de material

alóctone e autóctone, que chega principalmente através de rios, escoamento superficial e

produção primária local. Já a restrita comunicação com o mar, leva estes ambientes a serem

muito afetados pela atividade humana do seu entorno e, como conseqüência, tem-se o

assoreamento; aumento da turbidez na água; alterações no pH; concentração de gases como

metano e gás sulfídrico, oriundos da decomposição da matéria orgânica; e a deterioração da

qualidade das águas com o crescimento exagerado de algas, a proliferação de coliformes, a

3

mortandade de peixes. A capacidade de acúmulo e reciclagem de material nestes sistemas

leva a crer que eles desempenham papel importante como filtros na transferência de material

do continente para o oceano (KNOPPERS, 1994). E em função das extremas variações dos

parâmetros bióticos e abióticos, as estruturas tróficas destes ecossistemas são bastante

simplificadas, resumindo-se a poucas espécies em grande número, permanecendo em altos

níveis de biomassa (RICKLEFS, 1993).

Eutrofização é o processo pelo qual ambientes aquáticos são gradualmente

enriquecidos por biomassa vegetal, devido ao input de nutrientes essenciais e, quando este

processo é acelerado pelo impacto humano, é chamado de eutrofização cultural (KNOPPERS

et al., 1999). Segundo KNOPPERS et al. (1999), a disponibilidade de nutrientes para lagunas

costeiras é controlada por: tempo de residência das águas; aporte externo de matéria orgânica

oxidável e matéria inorgânica dissolvida; contribuição da produção primária, decomposição

de matéria orgânica e remineralização de nutrientes na coluna d’água ou dos sedimentos; e

exportação para os sedimentos ou para o mar. A remoção e ganho de algumas espécies de

nutrientes reativos também são controlados por uma variedade de processos físico-químicos,

como floculação, adsorção/desorção de partículas e co-precipitação com outras espécies

químicas (KNOPPERS et al., 1999). Sendo assim, para entender como um certo fator crítico,

como, por exemplo, a concentração de oxigênio ou de algum contaminante, comporta-se neste

ambiente é preciso levar em conta uma larga variedade de processos. Para caracterizar a

eutrofização, por exemplo, usualmente são empregadas abordagens que privilegiam

parâmetros concernentes a estrutura material, como, por exemplo, a abundância de

componentes biogênicos e o aporte de substâncias nutritivas comparado com a morfologia da

bacia (MOREIRA, 1989; PASTRES et al., 2003). O objetivo principal de pesquisas em

lagunas tem sido justamente avaliar estes processos, principalmente as transformações

predominantes da matéria mediante a atividade biológica, ou seja, avaliar o metabolismo do

ecossistema (CARMOUZE, 1988). Porém, devido à larga gama de aproximações

metodológicas em uso e à diversidade de comunidades de plantas envolvidas é ainda difícil

atribuir um padrão metabólico para estes habitats (CARMOUZE et al., 1991).

1.3 Aplicabilidade de modelos matemáticos em ambientes naturais

Duas das ferramentas que ajudam a melhor entender os processos que regem a

qualidade da água numa bacia hidrográfica são o monitoramento do sistema e a aplicação de

modelos matemáticos. A aplicação de modelos matemáticos capazes de captar as interações

naturais de um ecossistema é uma ferramenta indispensável no desenvolvimento de

4

programas de gerenciamento ambiental, pois podem ajudar na identificação de fontes de

poluição, na previsão de respostas do sistema a mudanças e na avaliação de alternativas de

gestão (HARRIS e GORLEY, 1998; PETIHAKIS et al., 1999; HESSION e STORM, 2000).

Segundo ECONOMOPOULOS (1993), a quantidade de efluente liberado para o meio

ambiente proveniente de áreas urbanas ou industriais ou de qualquer outra atividade depende

de uma série de fatores. Sendo assim, de uma maneira geral, a descarga E de um poluente

qualquer j poderia ser expressa matematicamente da seguinte forma:

Ej = f (tipo de fonte; dimensão da atividade; modelo e idade

dos sistemas de controle empregados; etc)

O tipo de fonte define em termos gerais o tipo de poluição gerada pela atividade, por

exemplo, se é difusa ou pontual, contínua ou intermitente, etc. O tipo de fonte está

estreitamente relacionado com a qualidade e a quantidade de poluente gerado. Apenas pela

identificação da fonte já é possível descartar várias atividades de menor impacto na poluição,

simplificando o inventário dos tipos de poluição e, conseqüentemente, o posterior

gerenciamento do despejo de efluentes. A dimensão da atividade define uma maneira

aceitável de expressar a magnitude de uma dada fonte. A definição de unidades dimensionais

adequadas pode ser usada para proporcionar a medição da fonte (por exemplo, população da

área urbana) ou da atividade de uma indústria (matéria-prima consumida ou produtos

fabricados). O modelo e idade dos sistemas de controle empregados (redes coletoras,

estações de tratamento, emissários, etc) determinam a eficiência de remoção da carga de

efluente e, conseqüentemente, está intimamente relacionado ao impacto da descarga no corpo

receptor. E ainda outros aspectos podem ser inseridos, de acordo com o caso estudado.

A avaliação segura das cargas de poluição liberadas para a água é essencial para a

identificação da natureza, magnitude e origem dos problemas ambientais de numa área,

permitindo assim a formulação de estratégias de remediação eficazes. Alguns dos métodos já

estabelecidos para prover este tipo de informação incluem monitoramento direto dos despejos

de efluentes e simulações em computador do tipo de contaminante e do sistema de controle

associado (ECONOMOPOULOS, 1993). O monitoramento direto dos despejos através de

amostragens e análises é um método indispensável em muitos casos, especialmente quando o

efluente precisa ser mantido sob inspeção para o controle de emissão. O uso de modelos

matemáticos que simulam o comportamento de contaminantes e a performance de sistemas de

controle constitui um dos métodos mais avançados para uma avaliação confiável das emissões

5

presentes e do impacto de possíveis aplicações de tipos de sistemas de tratamento,

respectivamente.

A degradação de sistemas hídricos pela eutrofização pode resultar em perdas de

biodiversidade e dos recursos que estes ambientes provém ao homem, gerando impactos

econômicos relevantes. É necessário buscar o equilíbrio entre os serviços gerados por uma

atividade econômica e os serviços ambientais oferecidos pelo ecossistema que são perdidos se

esta atividade for poluidora (SMITH et al., 1999). As simulações, através de modelizações de

sistemas naturais, permitem a previsão do comportamento das variáveis ambientais para

diferentes situações. Evita-se, assim o desperdício de recursos financeiros, na medida em que

se torna possível um direcionamento mais racional e eficaz das ações de gestão.

1.4 Processos tróficos nos ambientes costeiros do Estado do Rio de Janeiro

A linha de costa do Estado do Rio de Janeiro tem 850 km de extensão e área de 18.292

km² que abriga uma densidade populacional de cerca de 585 habitantes/km2, sendo

considerada a mais antropizada da costa brasileira (SEMADS, 2001; FEEMA, 2003).

Pesquisa recente do Sistema Nacional de Informação em Saneamento indicou que cerca de 80

% da população do Estado é atendida com coleta de esgotos. Mas desses, apenas 2,5 % são

tratados em estações convencionais e lagoas de estabilização (SEMADS, 2001). Sendo assim,

os esgotos sanitários de uma população estimada em 13.778.933 habitantes poluem grande

parte dos corpos receptores costeiros do Estado. As condições naturais de seus sistemas

lagunares vêm sendo degradadas por fontes pontuais e não-pontuais de poluição, além do

aterramento das margens, assoreamento da bacia, retirada de areia, degradação da vegetação

terrestre no entorno do corpo hídrico ou de seus tributários e edificações nas margens

(FEEMA, 2003). Enquanto algumas lagunas do estado ainda se encontram relativamente

preservadas, outras foram profundamente modificadas, o que faz desta região uma importante

área experimental na qual é possível estudar os diferentes passos do complexo processo de

eutrofização (CARMOUZE e VASCONSELOS, 1992) e possíveis soluções de manejo. Uma

das soluções para melhorar a qualidade da água de lagunas que tem sido objeto de pesquisas,

tanto nos seus aspectos hidrodinâmicos quanto ecológicos, é a abertura de canais de

comunicação com o mar (DIONISIO et al., 2000). Porém nem sempre uma abertura artificial

de barra constitui a solução para um sistema lagunar. Esta questão é complexa, considerando-

se as peculiaridades climatológicas, geomorfológicas e ecológicas de cada região

(KNOPPERS et al., 1999).

6

A legislação brasileira relativa a meio ambiente e recursos hídricos constitui um

modelo institucional em implantação. Antes mesmo da promulgação da Constituição

Brasileira, a Lei Federal nº 7661 de maio de 1988, criava o Plano Nacional de Gerenciamento

Costeiro – PNGC e definia a zona costeira como o “espaço geográfico de interação do ar, do

mar e da terra, incluindo seus recursos renováveis ou não, abrangendo uma faixa marítima e

outra terrestre”. A Lei Federal 6.938, de 31/08/1981, que estabelece a Política Nacional do

Meio Ambiente, e a Constituição Brasileira, promulgada em 5 de outubro de 1988 (parágrafo

4º, do Art. 225, do Capítulo VI – Meio Ambiente), consideram a zona costeira como

patrimônio nacional e sua utilização deverá observar condições que assegurem a preservação

do meio ambiente. A Constituição estadual do Rio de Janeiro, promulgada em 05/08/1989, em

seu Art. 265 afirma que são áreas de preservação permanente: os manguezais, lagos, lagoas e

lagunas, as áreas estuarinas e a Baía de Guanabara. Já o Art. 266, classifica como áreas de

relevante interesse ecológico, cuja utilização dependerá de prévia autorização dos órgãos

competentes, a zona costeira, a Baía de Guanabara e a Baía de Sepetiba. Todos estes

instrumentos trouxeram, sem dúvida, avanços significativos, como por exemplo, a busca de

descentralização e de maior participação da sociedade, o estabelecimento e regulamentação de

instrumentos de comando, controle e mercado, a aplicação de penalidades e o princípio da co-

responsabilidade. No entanto, este modelo não tem sido efetivo no exercício de suas funções

de prevenção e controle. A ambigüidade de competências, atitudes reativas, a

responsabilidade compartilhada e a ação local têm prevalecido em detrimento da visão

integrativa dos problemas e das soluções, da complementaridade das ações e da cooperação

(AZEVEDO et al., 2004).

Estruturas organizacionais estão sendo criadas para fazer face a esta realidade – órgãos

ambientais em cada estado e, por vezes, em municípios, conselhos, consórcios, comitês,

agências. Como exemplo, tem-se a Lei estadual 1.204, de 7 de outubro de 1987, que instituiu

o Comitê de Defesa do Litoral do Estado do Rio de Janeiro – CODEL, estabelecendo como

participantes representantes de Secretarias de Estado, da Procuradoria Geral de Justiça, do

Departamento de Portos e Costa da Marinha, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro e

de entidades civis organizadas (SEMADS, 2001). Em 1999, prefeitos, ONGs, associações de

moradores, pescadores etc. da Região das Baixadas Litorâneas foram ouvidos e a Secretaria

de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável – SEMADS desenvolveu

estudos para formatar uma proposta básica para a criação de um consórcio, que foi instalado

em dezembro daquele ano, o Consórcio Ambiental Intermunicipal Lagos-São João (CILSJ,

2000). E tem sido estas iniciativas que partem da organização da sociedade as mais efetivas

no alcance dos interesses comuns.

7

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivos gerais

O objetivo deste trabalho foi a avaliação das alterações geradas na qualidade da água

da laguna em razão da abertura da barra, através do monitoramento do estado atual do sistema

(três anos após a abertura) e da modelização da evolução deste estado. Desta forma,

pretendeu-se também, a partir de um modelo numérico, simular o impacto do crescimento

populacional e determinar a capacidade de suporte deste ecossistema de modo a fornecer

subsídios ao gerenciamento pró-ativo e estratégico do sistema..

2.2 Objetivos específicos

Baseado em SCHEREN et al. (2004), pretendeu-se acessar a poluição do sistema

lagunar de uma forma integrada. Para isso foram seguidos três passos principais:

� Acessar a fonte de poluição, relacionando as atividades poluidoras com seu impacto

no ambiente;

� Elaborar o balanço de nutrientes, através da modelagem do sistema lagunar, focando

na principal causa do problema de eutrofização, os nutrientes (N e P) e a densidade

populacional do município. Este balanço visou determinar a relação entre a pressão

antrópica sobre o ambiente e seu estado;

� Elaborar cenários para diversos anos de modo a tentar prever a capacidade de suporte

do sistema em longo prazo.

8

3. ÁREA DE ESTUDO

4.1 Caracterização física

As lagunas costeiras estão entre os mais importantes ecossistemas aquáticos porque

servem como berçário e área de proteção para juvenis de peixes costeiros de importância

comercial e sustentam comunidades através de várias atividades, incluindo indústria e turismo

(HERRERA-SILVEIRA et al., 1998). No Brasil são encontradas desde o Estado do Rio

Grande do Sul até o Estado do Maranhão (THOMAZ et al., 2001). No Estado do Rio de

Janeiro (lat. 23°S e long. 43°W), entre as cidades de Niterói e Cabo Frio, está inserida a

Região dos Lagos, atualmente denominada Região das Baixadas Litorâneas, que possui quatro

sistemas lagunares afogados, em uma área de cerca de 2.690km². A região abrange os

municípios de Araruama, Armação dos Búzios, Arraial do Cabo, Cabo Frio, Cachoeira de

Macacu, Casimiro de Abreu, Iguaba Grande, Rio Bonito, Rio das Ostras, São Pedro da

Aldeia, Saquarema e Silva Jardim (SEMADS, 2001). Dentre estes, o município de Saquarema

(22,92°S e 42,51°W) apresenta a sexta maior superfície (354,675km²) e possui três distritos:

Saquarema (sede), Bacaxá e Sampaio Corrêa.

Os municípios da Região das Baixadas Litorâneas estão submetidos a processo de

urbanização acelerado, tendo sua população aumentado em média 49,74% na última década, a

uma taxa média anual de 4,12%, o que representa um incremento de metade da população em

uma década (BARROS, 2003). A crescente população humana que vem ocupando estas áreas,

sem planejamento está levando a uma eutrofização cultural das lagunas da região (BROWN et

al., 2001; FURTADO et al., 2002). A Região das Baixadas Litorâneas é caracterizada por um

gradiente climático bem marcado, com média anual de chuvas de 700 mm entre as cidades de

Saquarema e Cabo Frio (BARBIÉRE e COE NETO, 1999). As frentes frias e a

predominância anticiclonal são o principal fenômeno meteorológico da região, gerando tempo

bom e ventos de nordeste, mas também mudanças bruscas que resultam em diminuição da

temperatura, chuvas, elevação do nível dos rios, intrusões de água marinha nas lagunas e forte

mistura vertical (CARMOUZE et al., 1991).

O sistema lagunar de Saquarema abriga uma série de lagunas rasas, mesotróficas

(nível moderado de eutrofização) a hipertróficas (alto nível de eutrofização), sujeitas a

impactos tanto naturais quanto culturais (CARMOUZE et al., 1991). O sistema tem uma área

superficial de 21,2 km² e uma profundidade média de 1,15 m e é composto por quatro

compartimentos. Os compartimentos são de oeste para leste: Lagoa de Urussanga ou

Mombaça (12,6 km²), Lagoa Jardim (2 km²), Lagoa do Boqueirão (0,6 km²) e Lagoa de Fora

9

(6 km²). A bacia do sistema lagunar sofre dois tipos de influências climáticas: um clima sub-

úmido seco a leste, que determina períodos prolongados de estiagem, com forte insolação e

temperaturas elevadas; e a presença da Serra do Mato Grosso a oeste, que tem processos

orográficos que afetam principalmente a bacia de drenagem dos rios que desembocam na

Lagoa da Mombaça (MOREIRA, 1989). A área da bacia de drenagem é de 215 km² e

corresponde a 50,7% da área total do município. Está delimitada ao norte por serras que são

ramais da Serra do Mar, cujos picos não passam dos 600 m, e a comunicação com o oceano se

dá na Lagoa de Fora (PEREIRA, 1991). Os principais rios que compõem o sistema de

drenagem são o Bacaxá, dos Padres, Seco, Córrego do Valão da Cachoeira, Jundiá, Tinguí e

Mato Grosso ou Roncador (Figura 1). A maior parte dos aportes fluviais se dá na Laguna da

Mombaça, onde deságua o Mato Grosso.

Figura 1. Localização da Lagoa de Saquarema (Fonte: Fundação CIDE, 2001).

Antes da perenização da barra, o comportamento hidrológico da Lagoa de Saquarema

era controlado principalmente pelos fatores climáticos e meteorológicos, pela conformação do

corpo lagunar e pelo regime de abertura e fechamento da barra (MOREIRA, 1989). As

variações nos níveis das lagunas, influenciadas pelo escoamento fluvial e pela ligação com o

mar, controlavam as características físico-químicas da coluna d’água e o contexto geográfico

10

(características da bacia de drenagem) e a influência antrópica (despejo de esgotos) tinham

relevância no que se refere aos elementos biogênicos e à clorofila a (PEREIRA, 1991).

Embora tenha tido uma urbanização menos rápida e apresente estado de degradação

menos avançado que outras da região (WASSERMAN et al., 2000), o sistema lagunar de

Saquarema vem sofrendo com uma ocupação desordenada que começou a atingir níveis

intoleráveis, chegando a interferir na tendência natural de fechamento da sua ligação com o

mar. Segundo KNOPPERS et al. (1999), a Lagoa de Fora tinha conexão permanente com o

mar através de um canal mantido por pescadores locais até 1920 e depois tornou-se mais rara,

sendo preciso o emprego de máquinas para abri-la. A abertura da barra acontecia como

resultado do aumento da pressão hidrostática interna da laguna em períodos de fortes chuvas

ou quando a entrada de águas marinhas era favorecida (MOREIRA, 1989). Esta última

situação se dava quando o nível médio do mar tornava-se próximo ou superior ao da laguna

devido à passagem de frentes frias e as conseqüentes ressacas. O fechamento do canal

começou a impedir a entrada de organismos marinhos, os peixes diminuíram e a pesca entrou

em declínio.

Depois que a abertura da barra tornou-se efêmera, a laguna tornou-se oligo (baixa) a

mesohalina (salinidade moderada), o que provocou o desaparecimento dos manguezais. Hoje,

os manguezais apresentam-se bastante fragmentados, ocorrendo em trechos na Lagoa do

Boqueirão e nas margens sul da Lagoa da Mombaça, e ainda vêm sendo degradados pelo

avanço de aterros (BARROS, 2003). A vegetação de várzea que ocorre nas áreas de

acumulação fluvial é composta principalmente por brejos de taboas (Thypha spp.), se

encontram nas margens ao norte da Lagoa de Mombaça, onde deságua o rio Mato Grosso, e

em alguns trechos na Lagoa Jardim. Segundo BARROS (2003), já se observa queimadas desta

vegetação para posterior aterro e utilização como pastagem.

Há alguns anos a barra fechou-se permanentemente e o ciclo hidrológico da laguna se

reduziu ao aporte dos rios, precipitação, evaporação e infiltração de água do mar através da

restinga (ALVES, 2003). Segundo MOREIRA (1989), grandes amplitudes das taxas de

produção primária e respiração dos organismos primários podem expor o sistema lagunar de

Saquarema a distúrbios metabólicos pronunciados e a organização da estrutura e o

funcionamento dos ecossistemas aquáticos dependem da magnitude e freqüência das

oscilações destas taxas. A barra fechada, promovendo um tempo de residência mais longo,

juntamente com o grande aporte de nutrientes oriundo do despejo de efluentes na Lagoa de

Fora, presumivelmente fornecem as condições favoráveis para o desequilíbrio nos processos

tróficos (CARMOUZE et al., 1991).

11

A SEMADS incluiu a Lagoa de Saquarema no Programa Nossas Lagoas, destinando

aproximadamente R$ 8,5 milhões para obras de recuperação, que visassem perenizar a barra e

com isso melhorar a qualidade da água do sistema lagunar. Uma medida proposta pela

fundação SERLA foi a construção de um guia correntes na praia de Itaúna e a dragagem do

canal que se formaria entre o guia correntes e a pedra da Igreja de Nossa Senhora de Nazaré,

projeto que passou a ser conhecido pela população como Barra Franca de Saquarema (Figura

2 e 3). O projeto tem como justificativa o fato de que os recursos hídricos, particularmente o

sistema lagunar de Saquarema, constituem a base da atividade turística do município e sua

otimização torna-se essencial para a melhoria da qualidade de vida e a preservação do meio

ambiente local (ALVES, 2003). É importante mencionar que nestes recursos não estão

previstos os custos do monitoramento posterior à abertura da barra, embora seja uma

exigência imposta pelo Estudo de Impacto Ambiental (EIA) e respectivo Relatório de Impacto

Ambiental (RIMA). O mesmo projeto já está sendo proposto para o sistema Maricá-

Guarapina e engloba o prolongamento do quebra-mar da laguna de Guarapina e a abertura da

barra na altura da laguna do Padre (WASSERMAN com. pess., 2005).

Em relação à Barra Franca, estava prevista a construção de um piso de 3 metros de

largura no topo do guia correntes que serviria como local para passeios e pescaria. O guia

correntes seguiria o contorno do costão rochoso existente, de maneira que o canal formado

tivesse uma largura de 80 m. Esta conformação objetivava modificar o menos possível a

forma da costa. A construção do guia correntes era essencial para duas funções: 1) assegurar a

estabilidade hidráulico-sedimentológica do canal da barra e 2) funcionar como molhe de

proteção, garantindo que durante as ressacas não houvesse propagação de ondas de grande

energia para o recinto interno, evitando danos à cidade de Saquarema. A dragagem do novo

canal proporcionaria uma área hidráulica mínima de 160 m2. Infelizmente, o guia correntes foi

construído menor que o previsto. Segundo WASSERMAN (com. pess., 2004) a diferença

seria de 100 m a menos, o que implica que abertura do canal ficou maior. Em 2004, a

população do entorno da Lagoa de Fora teve suas casas invadidas pela água do mar no

período do inverno, devido às ressacas.

12

A capacidade de importação e exportação da matéria orgânica num sistema estuarino

depende da geomorfologia e hidrodinâmica dos canais de maré e barras sazonais

(CARMOUZE et al., 1991), deste modo, mudanças na geomorfologia desses canais implicam

diretamente na dinâmica hidrológica e conseqüentemente influenciam nos gradientes físico-

químicos, alterando a produtividade do ecossistema (WASSERMAN et al., 2000).

Atualmente, com a barra permanentemente aberta, o tempo de residência do sistema, segundo

ALVES (2003), é de 56 a 58 dias no saco da Mombaça, 48 a 56 dias no Jardim, 20 a 48 dias

no Boqueirão e de 0 a 20 dias na Lagoa de Fora, que tem conexão com o mar. Com a

perenização da ligação com o mar, esperava-se que as trocas de água, acentuadas pelo

fenômeno da maré, reduzissem o tempo de residência, melhorando a qualidade da água (por

diluição).

Figura 2. Projeto para a Barra Franca de Saquarema (Fonte: ALVES, 2003).

13

Figura 3. Obras da Barra Franca de Saquarema em andamento (Fonte: www.serla.rj.gov.br,

2001).

3.2 Caracterização socioeconômica

Até a década de 60, as atividades econômicas características do município eram pesca,

pecuária e citricultura. A partir desta década, o Sistema Financeiro de Habitação impulsionou

a expansão imobiliária do veraneio na costa leste fluminense, acarretando na ligação desta

região à capital do Estado, principalmente com a conclusão da Ponte Pres. Costa e Silva

(ponte Rio-Niterói) (MOREIRA, 1989; CARMOUZE e VASCONSELOS, 1992; BARROS,

2003). Durante as décadas de 1970 e 80, as atividades ligadas ao veraneio passaram a ser a

maior fonte de arrecadação, gerando pressão sobre o uso dos solos e especulação imobiliária.

Hoje, segundo relatório anual do Tribunal de Contas do Estado (TCE-RJ, 2003), os

principais contribuintes para o PIB do município de Saquarema são o aluguel, seguido pela

construção civil (Figura 4). A atividade agropecuária ainda é exercida, porém esta

corresponde a apenas 1 % do PIB do município. Uma análise mais detalhada dos dados do

IBGE relativos à atividade agropecuária da região (IBGE, 2002), mostra que, dentre os 12

municípios que compõem a Região das Baixadas Litorâneas, Saquarema ocupa a 6ª posição

em relação ao tamanho do rebanho, incluindo bovinos, vacas ordenhadas, eqüinos, muares,

asininos, suínos, caprinos, galinhas, codornas, galos, frangos e pintos (Figura 5). Quanto à

14

agricultura, apesar de ser o terceiro município da região em relação à porcentagem do

território com área destinada a lavouras, junto com Rio Bonito, esta área corresponde a apenas

6 % do território, valor bem distante do município com maior área de lavouras (Araruama:

14% do território) (Figura 6).

Na Região das Baixadas Litorâneas a agropecuária tem uma participação muito

pequena no PIB dos municípios (TCE-RJ, 2003), não representando uma atividade de impacto

ambiental significativo. O mesmo pode ser dito em relação à atividade industrial. O principal

problema que o município enfrenta veio com o processo de parcelamento acelerado do solo e

o surgimento do fenômeno da “segunda residência”, que geraram a ocupação desordenada,

sem a criação de infra-estrutura adequada. Atualmente, a maior parte do esgoto do município

é despejada no sistema lagunar sem qualquer tratamento, principalmente na Lagoa de Fora em

pontos do centro da Vila de Saquarema e pelo Rio Bacaxá, de onde provém todo o esgoto de

Bacaxá e adjacências. Esta é a principal fonte de poluição ambiental para o sistema, que

também gera ameaças à saúde pública e perda do potencial turístico, sendo este fato agravado

pelo aumento da população de veranistas nos finais de semana prolongados, feriados e no

período de férias no verão (DIÉGUES e ROSMAN, 1998).

Até 2001, segundo o IBGE (2002), Saquarema possuía 31.623 domicílios, sendo que

destes, 52,03 % não são ocupados por todo o ano (BARROS, 2003). Caso houvesse a opção

por empreendimentos que viessem a atender apenas à população residente, que hoje é

estimada em 59.938 pessoas (IBGE, 2000), nos períodos de veraneio haveria uma sobrecarga

do sistema, o que levaria ao despejo de efluentes domésticos in natura nos corpos hídricos,

diminuindo a qualidade da água. Caso optasse por um sistema superdimensionado, este

trabalharia em prejuízo econômico a maior parte do ano.

A Constituição Federal de 1988 torna obrigatório em seu Art. 182, que cada cidade

com mais de 20.000 habitantes tenha um Plano Diretor. Porém, até hoje Saquarema não

possui Plano Diretor, Lei de Perímetro Urbano, nem legislações sobre áreas de interesses

especiais. A flexibilidade do Poder Público Municipal em relação à expansão urbana

desordenada é apontada nos indicadores socioambientais como um dos principais geradores

dos problemas ambientais, não só do município de Saquarema, mas de toda Região das

Baixadas Litorâneas (BARROS, 2003).

15

Figura 4. Composição do PIB do município de Saquarema em 2000 (a) e 2001 (b) (Fonte:

TCE-RJ, 2003).

a)

b)

16

020000400006000080000

100000120000140000

Araru

ama

Armaç

ão do

s Búz

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Municípios

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dos

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as)

Saquarema

34%

12%2%0%0%0%0%0%3%9%

35%

1% 4%

Bovinos SuínosEqüinos AsininosMuares BubalinosCoelhos OvinosGalinhas Galos, frangos e pintosCodornas CaprinosVacas ordenhadas

Figura 5. Efetivo dos rebanhos para os municípios da Região das Baixadas Litorâneas (a) e

discriminado para o município de Saquarema (b) (Fonte: IBGE, 2002).

b)

a)

17

14

0 0

7

31 2

6

1 12

6

02468

10121416

Araru

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Armaç

ão do

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Cabo

Frio

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ia

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rem

a

Municípios

Áre

a pl

anta

da d

o m

unic

ípio

(%)

Figura 6. Porcentagem de área plantada em relação a área total dos municípios da Região das

Baixadas Litorâneas (Fonte: IBGE, 2002).

18

4. METODOLOGIAS

4.1 Monitoramento

4.1.1 Procedimentos de amostragem

As campanhas de amostragem foram realizadas em conjunto com o Consórcio

Intermunicipal Lagos-São João e as análises de laboratório das águas da laguna foram

realizadas pela Companhia Nacional de Álcalis. Os dados totalizam um ano de

monitoramento mensal, desde julho de 2003 a junho de 2004, num total de seis estações de

amostragem: duas na Laguna de Mombaça (das quais obteve-se uma média), uma na Laguna

do Boqueirão, uma na Laguna de Fora, uma no rio Bacaxá e uma na praia de Itaúna (Figura

7).

2

34

1

5

6

2

34

1

5

6

Figura 7. Localização dos pontos de amostragem: 1 e 2) Mombaça; 3) Boqueirão; 4) Rio

Bacaxá; 5) Fora; 6) Praia.

A análise dos dados foi realizada partir de parâmetros físico-químicos e de nutrientes.

Foram medidos in situ valores de salinidade, com um refratômetro, de temperatura, com um

termômetro de mercúrio, e de pH, com um pHmetro. Os nutrientes foram caracterizados pelos

19

teores de nitrogênio e fósforo inorgânicos dissolvidos, cujas amostras foram coletadas em

garrafas de polietileno, previamente descontaminadas e armazenadas em isopor com gelo até

a chegada ao laboratório. Para a amostragem de oxigênio dissolvido utilizou-se garrafas de

vidro com tampa esmerilhada e a amostra foi fixada imediatamente com soluções de cloreto e

iodeto de potássio.As amostras para determinação da demanda bioquímica de oxigênio foram

coletadas em frascos de polietileno, com o cuidado necessário para não ocorrer oxigenação, e

acondicionados em isopor à temperatura ambiente. Não foi possível a realização de coletas de

amostras de fundo porque as amostragens foram realizadas muito próximas às margens.

4.1.2 Procedimentos de análise

Em laboratório, as amostras de água foram filtradas para separação do material em

suspensão. Na porção de água filtrada analisou-se NO2-, NO3

-, NH4+ e PO4

3- (respectivamente

nitrito, nitrato, amônio e ortofosfato), através dos métodos colorimétricos descritos por

GRASSHOFF et al. (1983), e a porção não filtrada foi estocada em congelador para análise de

fósforo total, através da metodologia de STRICKLAND e PARSONS (1972). O oxigênio

dissolvido foi analisado através do método de titulação de GRASSHOFF et al. (1983). Para a

DBO5 foram realizadas incubações em laboratório a temperatura controlada, em torno de 19°

C, durante 5 dias.

4.2 Levantamento das fontes de poluição e estimativa da carga cultural de nutrientes

para o sistema lagunar

Foram levantadas e quantificadas as possíveis fontes de poluição para o sistema

lagunar de Saquarema através da coleta de informações contidas na literatura científica e em

relatórios e documentos públicos (CARMOUZE e BARROSO, 1989; MOREIRA, 1989;

CARMOUZE e VASCONSELOS, 1992; WASSERMAN et al., 2000; IBGE, 2002;

BARROS, 2003; TCE-RJ, 2003). Estimativas teóricas da carga cultural de nutrientes para um

sistema podem ser obtidas multiplicando-se o número de pessoas que habita a bacia pela

produção per capita diária de fósforo e nitrogênio (KNOPPERS et al., 1999). Para estimar a

carga cultural de nutrientes que entra no sistema lagunar foi utilizada a seguinte equação

adaptada de SCHEREN et al. (2004):

Descarga de nutrientes = Intensidade da poluição x Variável funcional (1)

20

Onde a descarga de nutrientes representa o aporte de poluentes para a laguna, a

intensidade da poluição representa a quantidade de poluente produzida (por exemplo,

produção anual de esgotos por pessoa) por unidade de uma certa variável funcional (a

população total da bacia hidrográfica ou sub-bacia em questão).

Valores reportados pela literatura e utilizados no presente estudo para efluentes

domésticos produzidos por pessoa são dados na tabela 1. Os dados da FEEMA (1987)

correspondem à produção nas grandes cidades do estado do Rio de Janeiro e os dados de

ECONOMOPOULOS (1993) correspondem a uma média mundial obtida de relatórios

divulgados periodicamente pela Organização Mundial da Saúde (WHO – World Health

Organization).

Tabela 1. Intensidades de carga cultural de poluentes reportadas na literatura.

Autor Unidade Mínimo Máximo Valor mais provável

kg N/cap/ano 3,65 FEEMA (1987) kg P/cap/ano 1,10

kg N/cap/ano a 1,7 6,6 4,15

kg P/cap/ano a 0,2 0,8 0,5

kg DBO5/cap/ano a 9,8 39,4 24,6

kg N/cap/ano b 0,36 3,3 1,83

kg P/cap/ano b 0,009 0,5 0,25

ECONOMOPOULOS (1993)

kg DBO5/cap/ano b 0,68 6,9 3,79

a Quantidade liberada através de rede coletora.

b Quantidade liberada sem rede coletora.

4.3 Balanço de nutrientes

Foi realizado um balanço de nutrientes do sistema lagunar através de um modelo

compartimentado de entrada e saída baseado em SCHEREN et al. (2004), de modo a

determinar a relação entre pressão e estado do ambiente. Este modelo consistiu num balanço

de massa não discretizado, não sendo adequado para a previsão de variações e flutuações

espacialmente localizadas, mas sendo uma útil ferramenta para acessar o balanço médio de

nutrientes de um sistema por compartimentos.

4.3.1 Modelo conceitual

Um projeto de modelagem numérica consiste no conjunto de procedimentos e ações

envolvidos na busca da solução para um problema específico. Sendo assim, a partir do

sistema lagunar de Saquarema, desenvolveu-se um modelo conceitual valendo-se do

conhecimento do sistema estudado (Figura 8). As lagunas Jardim e Boqueirão foram

21

consideradas como um único corpo por possuírem características físico-químicas semelhantes

e para facilitar a comparação com trabalhos anteriores (MOREIRA, 1989; PEREIRA, 1991;

WASSERMAN et al., 2000). Apesar de a bacia de drenagem da laguna de Saquarema possuir

outros rios, estes não foram considerados por não possuírem registros de suas vazões na

literatura, já que são insignificantes. Com a abertura da Barra Franca, os aportes de água do

mar tornam-se muito mais importantes que os aportes de água doce oriundos da bacia de

drenagem. Este modelo conceitual serviu de base para o modelo matemático.

Figura 8. Representação do modelo conceitual elaborado para a laguna de Saquarema. As

caixas MC ,

BJC / e

FC representam, respectivamente as lagunas de Mombaça,

Jardim/Boqueirão e Fora.

4.3.2 Cálculo do fósforo

Assumindo que os processos de retenção envolvendo os nutrientes (por exemplo,

sedimentação/ressuspensão e nitrificação/denitrificação) relacionam-se linearmente com a

concentração de nutrientes, o balanço de massa para cada compartimento s do sistema lagunar

é dado por:

sss

out

srm

in

srms

s

VKQ

QCIC

×+∑

×∑+=

±± )( 1,,1,,

(2)

onde, para cada compartimento s, sC é a concentração média do nutriente no compartimento

em questão, 1,, ±srmC é a concentração de um nutriente (g m-3) no mar (m), no rio (r) ou no

compartimento vizinho (s ± 1), sI representa a descarga do nutriente (g ano-1),

correspondente à “descarga de nutrientes” da equação (1), s

inQ e s

outQ são, respectivamente, os

Troca / Saída

(Mar)

Aportes

(Rios Mato Grosso, Tinguí e Jundiá)

N, PN, P trocas / N, P

trocas / N, P

N, P

rC

MC BJC / FC

Aportes

(Rio Bacaxá)

rC

marC

22

aportes e saídas de água do compartimento (m³ ano-1), sK representa a retenção do nutriente

(ano-1) e sV é o volume do compartimento em análise (m³). Os aportes e saídas de água do

sistema podem ser do e para o mar (m), rios (r) e compartimento vizinho (s ± 1).

Como a sedimentação é o principal mecanismo de retenção no caso do fósforo (P),

sK é igual a:

s

ss

H

vK = (3)

onde sv representa a velocidade de sedimentação (incorporando a ressuspensão) para o

nutriente (m ano-1) e sH é a profundidade média do compartimento s (m).

A velocidade de sedimentação de P foi estimada usando a relação empírica de

VOLLENWEIDER (1976):

s

ds

d

ss

P tt

Hv ×= (4)

onde, dt representa o tempo de retenção do nutriente (ano). É importante ressaltar que a eq. 4,

é baseada num vasto número de observações de velocidades de sedimentação do fósforo e

incorpora os efeitos da interação água-sedimento, incluindo difusão e ressuspensão.

4.3.3 Cálculo do nitrogênio

No caso do nitrogênio (N), um importante fator de retenção além da sedimentação é a

denitrificação, a qual é influenciada por um grande número de fatores (profundidade, tempo

de residência, temperatura, etc.). Uma relação empírica para a retenção de nutrientes de uma

maneira geral foi, então, determinada por NIXON et al. (1996), baseado em dados de

estuários da costa do Atlântico, de variados tamanhos e características:

0,103)log(2,36% +−=s

d

ss

retidot

HN (5)

23

O fator retidoN% representa os efeitos de retenção de N, que inclui sedimentação,

ressuspensão, nitrificação e denitrificação. Utilizando as equações 2 e 5 chega-se a um

balanço de massa específico para o nitrogênio, que será dado por:

sout

srmin

srmN

sretido

sN

Q

QCNIs

NC∑

×∑+−× ±±

=)()100%1( 1,,1,,

(6)

4.3.4 Tempo de residência e trocas

Não existem dados sobre a velocidade de sedimentação do fósforo ou do seu tempo de

retenção no sistema lagunar de Saquarema, nem série de dados temporais que possibilitassem

uma estimativa adequada. Assim como também não há dados sobre os processos de retenção

do nitrogênio no sistema. Porém, segundo KNOPPERS et al. (1999), em lagunas altamente

impactadas, como as do estado do Rio de Janeiro, o estado trófico pode estar intimamente

relacionado com o tempo de residência. Sendo assim, no caso do presente estudo, como a

abertura da barra aumentou consideravelmente a hidrodinâmica das lagunas, considerou-se

que o tempo de retenção ( dt ) de um elemento em dado compartimento seria o próprio tempo

de residência do corpo, já que o tempo de residência é, conceitualmente, um indicador do

comportamento ecológico e da capacidade de renovação de estuários (OLIVEIRA e

BAPTISTA, 1997).

A abordagem mais simples para a determinação do tempo de residência assume que o

tempo necessário para que toda a água de um sistema seja renovada é igual à razão entre o

volume total do corpo e a vazão total dos rios contribuintes. Quando a ligação com o mar é

suficiente para que a variação do volume seja significativa em um ciclo de maré, utiliza-se o

método do prisma de maré (DYER, 1997 apud. ALVES, 2003). Neste caso, o tempo de

renovação é determinado pela equação:

MTP

PVT

+= (7)

onde T é tempo de residência, V é volume na baixa-mar, P é o prisma de maré (diferença

entre os volumes na preamar e na baixa-mar) e MT é o período da maré.

KNOPPERS et al. (1991) utilizaram o conceito de meia vida de renovação (T50%) para

uma medida ótima do tempo de residência do sistema lagunar de Saquarema, isto é, o tempo

de residência da laguna seria o tempo necessário para renovar metade do seu volume. Neste

24

cálculo, assume-se um decaimento exponencial, mistura completa e, considera-se ainda, o

balanço evaporação-precipitação e o runoff, da seguinte forma:

)(

69,0T50%

ERT QQQ

V

++

×= (8)

onde V é o volume da lagoa, QT é o volume de água do mar que entra no sistema por dia, QR

é o volume de água que entra no sistema por dia via runoff e QE é o volume de água que

evapora por dia.

Porém, segundo ALVES (2003), estes métodos subestimam o valor do tempo de

renovação, principalmente no caso de sistemas lagunares de geometria mais complexa, como

é o caso da Lagoa de Saquarema, porque consideram a mistura completa, em cada ciclo de

maré. Sendo assim, o autor calculou os tempos de residência (Te) para cada compartimento do

sistema lagunar de Saquarema como sendo o intervalo de tempo necessário para que a

concentração do traçador se reduza a 36,8% da concentração inicial. Este valor corresponde a

uma fração igual a e1 , onde e é a base do logaritmo neperiano (ALVES, 2003). Este ponto

divide o fenômeno em duas fases distintas: a primeira, com decaimento rápido, e a segunda,

com decaimento assintótico, tendendo a zero. Para o instante inicial assume-se que a

concentração do traçador é igual em todo o sistema lagunar. O aporte de água doce foi

considerado igual a 1 m3 s-1 e foi incluído em todos os experimentos. ALVES (2003)

determinou, então, o intervalo de tempo entre o início do experimento e o instante no qual a

concentração do traçador atingia o valor limite escolhido ( e1 ). Em seguida, o autor obteve a

distribuição do tempo de residência, por interpolação.

Assumindo-se o T50%, verifica-se na representação do decaimento da concentração do

traçador na laguna de Fora (Figura 9), que este não representa a mudança de fase do processo

estudado.

As condições de contorno para a superfície da laguna e para a fronteira aberta (Barra

Franca) compuseram três cenários diferentes. No primeiro, sem efeito do vento, a maré na

fronteira aberta foi representada por um sinal sintético, com nível médio constante, que

reproduz uma onda de maré com amplitudes de 0,5 m e 0,2 m, na sizígia e quadratura,

respectivamente. O experimento seguinte considera um sinal real de maré, incluindo as

oscilações do nível médio. O último cenário estudado corresponde ao segundo, no que diz

respeito à onda de maré, mas introduz um vento típico (NE – 5 m s-1), como condição de

contorno na superfície. Sendo assim, o autor obteve um intervalo de valores, onde os tempos

25

de residência mínimos corresponderiam ao máximo de troca possível, proporcionado por um

evento de maré de sizígia, e os tempos de residência máximos corresponderiam aos períodos

em que a troca é menor devido aos efeitos da maré de quadratura.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

13

,4

26

,9

40

,3

53

,8

67

,2

80

,6

94

,1

10

8

12

1

13

4

14

8

16

1

17

5

Te mpo (dias)

Co

nc

en

tra

çã

o (

%)

1/e

T50%

Figura 9. Variação da concentração do traçador na Lagoa de Fora. Experimento para laguna

individual. (Fonte: ALVES, 2003)

No presente trabalho, foram utilizados os valores correspondentes ao terceiro

experimento de ALVES (2003) (Tabela 2), sendo possível estimar que os maiores valores de

concentração dos nutrientes seriam encontrados quando houvesse a pior situação possível, isto

é, uma liberação máxima de N e P para o sistema num período de poucas trocas, isto é, tempo

de residência máximo. A melhor situação de concentração de nutrientes para as lagunas

ocorreria, então, com a descarga mínima de nutrientes num período de trocas maior (tempo de

residência mínimo). Por sua vez, situação mediana ocorreria com uma descarga média sendo

lançada num momento de tempo de residência médio. Estas descargas máximas, mínimas e

médias, calculadas a partir da equação (1), foram obtidas, respectivamente, dos valores

máximos, mínimos e mais prováveis estabelecidos pela Organização Mundial de Saúde

(ECONOMOPOULOS, 1993) (Tabela 1).

As trocas entre uma laguna e outra também foram calculadas a partir dos tempos de

residência. Estimou-se que o fluxo de água de um compartimento para o outro ( s

inQ e s

outQ )

seria dado por:

26

e

ss

T

VQ

1002,63 ×= (9)

isto é, a razão entre 63,2% de seu volume ( sV ) e seu tempo de residência (Te). De acordo

com os valores de Te máximo, médio e mínimo também foram obtidos s

máxQ , s

médioQ e

s

mínQ . Para os rios, foram usadas as medidas de vazão existentes na literatura (MOREIRA,

1989; WASSERMAN et al., 2000).

Tabela 2. Intervalos de valores do tempo de residência, em dias, para os compartimentos do

Sistema Lagunar de Saquarema.

Experimento 3

Lagoa de Fora 0 - 20

Lagoa do Boqueirão 20 - 48

Lagoa do Jardim 48 - 56

Lagoa de Mombaça 56 - 58

Fonte: ALVES (2003)

Finalmente, calculou-se para cada laguna de Saquarema, as concentrações de fósforo

CM

Pmáx, C

M

Pmédio e C

M

Pmín, para a Lagoa da Mombaça, C

BJ

Pmáx

/, C

BJ

Pmédio

/ e C

BJ

Pmín

/, para as

lagunas Jardim e Boqueirão, e CF

Pmáx, C

F

Pmédio e C

F

Pmín, para a Lagoa de Fora, a partir da

equação (2), e as concentrações de nitrogênio CM

Nmáx, C

M

Nmédio e C

M

Nmín, para a Lagoa da

Mombaça, CBJ

Nmáx

/, C

BJ

Nmédio

/ e C

BJ

Nmín

/, para as lagunas Jardim e Boqueirão, e C

F

Nmáx,

CF

Nmédio e C

F

Nmín, para a Lagoa de Fora, a partir da equação (6). Para calcular a projeção da

concentração de nutrientes nos rios ( rC ), diluiu-se a carga de nutrientes (eq. 1) liberada pela

população do entorno da bacia destes rios (incluindo os valores máximos e mínimos) nas suas

respectivas vazões para cada ano considerado.

27

4.4 Projeção populacional para o município de Saquarema e elaboração de cenários

Para a simulação dos cenários foram feitas projeções do número de habitantes do

município através do método de tendência de crescimento demográfico adotado pelo IBGE

(OLIVEIRA et al., 2004). Este método consiste em se tomar os dados de dois Censos

Demográficos de uma área maior (o país ou um estado, por exemplo), cuja estimativa já se

conhece, e uma área menor (um município, por exemplo).

Considera-se, então, uma área maior cuja população estimada em um momento t é P(t)

e uma área menor i, cuja população estimada em um momento t é Pi(t). Decompõe-se, então,

por hipótese, a população desta área i, em dois termos quaisquer: ai P(t), que depende do

crescimento da população da área maior, e bi. O coeficiente ai é denominado coeficiente de

proporcionalidade do incremento da população da área menor i em relação ao incremento da

população da área maior, e bi é denominado coeficiente linear de correção. Como

conseqüência, tem-se que:

( ) ( ) iii btPatP += (10)

Para a determinação dos coeficientes utiliza-se o período delimitado por dois Censos

Demográficos. Sendo t0 e t1, respectivamente, as datas dos dois Censos, ao substituir-se estes

termos na equação (10), têm-se que:

( ) ( ) iii btPatP += 00 (11)

( ) ( ) iii btPatP += 11 (12)

Elaborando um sistema através das equações (11) e (12), sua resolução leva aos

seguintes valores para ai e bi:

( ) ( )( ) ( )01

01

tPtP

tPtPa ii

i−

−= (13)

( ) ( )00 tPatPb iii −= (14)

28

A partir da aplicação do modelo descrito acima, foi estimada a população do

Município de Saquarema, com base nos dados populacionais de censos demográficos do

município (IBGE, 1996, 2000), e de cada sub-bacia do sistema lagunar, a partir dos dados

populacionais agregados por setores censitários do estado do Rio de Janeiro (IBGE, 2004).

Considerou-se como área maior o Brasil, cuja projeção foi elaborada pelo método das

componentes demográficas (OLIVEIRA et al., 2004). Os dados separados por setores

censitários permitiram analisar os corpos do sistema lagunar separadamente, já que estes

possuem dinâmicas diferentes e também a população não se distribui uniformemente pelo

território do município. A partir destes dados chegou-se a valores projetados da descarga de

nutrientes, através da equação 1 do item 5.2, lançada no sistema lagunar em diversos anos,

que, inseridos no balanço de nutrientes (equação 2, do item 5.3.2 e equação 6, do item 5.3.3),

devolviam dados das concentrações estimadas de nitrogênio e fósforo para cada laguna do

sistema.

Foram simulados seis períodos: um concernente à situação atual, que corresponderia

ao ano de 2000, e outros cinco correspondendo a projeções populacionais de dez em dez anos

até o ano de 2050. Para todos assumiu-se que a liberação de efluentes pela população cresce

proporcionalmente ao crescimento populacional, isto é, a descarga total de efluentes no

sistema lagunar relaciona-se linearmente com o tamanho da população. No cenário base

simulado (C1) considerou-se a carga de efluentes liberada pela população permanente do

município. No segundo cenário (C2) considerou-se o lançamento de efluentes pela população

permanente somada à população flutuante, isto é, a população total estimada para os períodos

de veraneio. Como população flutuante considerou-se aqui o número de domicílios de uso

ocasional e a média de 3,47 habitantes por domicílio estimada pelo IBGE (2000) para

Saquarema. Não há dados censitários sobre as pessoas que freqüentam a cidade se

hospedando em hotéis ou pousadas.

Sendo assim, para cada ano foram feitas duas simulações para cada laguna do sistema,

que representavam os dois cenários possíveis para aquele ano (cidade apenas com sua

população permanente e cidade cheia, nos períodos de veraneio).

29

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 Resultados da campanha de amostragem do Consórcio Lagos-São João

Os resultados obtidos pelo monitoramento realizado pelo Consórcio Lagos-São João

geraram as figuras 10 a 22. Nos gráficos, os dados são comparados com os resultados obtidos

no trabalho de MOREIRA (1989), realizado quando a barra do sistema lagunar de Saquarema

não era mais aberta naturalmente, mas ainda podia ser aberta pelos pescadores, o que

acontecia com freqüência maior que no período do trabalho de CARMOUZE e

VASCONSELOS (1992). CARMOUZE e VASCONSELOS (1992) apresentaram seus dados

como médias do sistema como um todo e MOREIRA (1989) apresentou valores de cada

compartimento, sendo que considerou as Lagoas Jardim e Boqueirão como um único saco,

devido às semelhanças e ao tamanho. Nos gráficos em que é apresentada a média de todo o

sistema variando ao longo do tempo, os dados constituem uma média das lagunas, não sendo

consideradas as amostragens realizadas no rio Bacaxá e na praia de Itaúna.

A variação média da temperatura da água da laguna ao longo do tempo foi próxima

aos valores encontrados em outros trabalhos (MOREIRA, 1989; CARMOUZE e

VASCONSELOS, 1992) (Figuras 10-a a 10-g). As lagunas mais interiores (Mombaça e

Boqueirão) apresentaram temperaturas um pouco mais elevadas que os demais pontos de

amostragem e as temperaturas mais altas em todos os compartimentos correspondem

aproximadamente ao período entre setembro de 2003 e março de 2004. Exceto pelo rio

Bacaxá, que apresentou uma queda mais acentuada de temperatura no mês de dezembro de

2003.

No período em que os trabalhos de MOREIRA (1989) e CARMOUZE e

VASCONSELOS (1992) foram realizados, a barra do sistema lagunar de Saquarema ainda era

aberta ocasionalmente. As figuras 11-a e 11-b mostram que a salinidade atual de todo o

sistema aumentou com a abertura definitiva da barra. Foi possível identificar que a mesma

variação acentuada de salinidade entre as lagunas observada por MOREIRA (1989)

permanece sem grandes alterações neste estudo. Esta variação se deve ao fato de a Lagoa de

Fora estar recebendo a influência da água do mar e pela Mombaça, receber a maior parte dos

aportes de água doce do sistema. O rio Bacaxá, que deságua na Lagoa de Fora, apresenta

valores elevados de salinidade porque as coletas foram realizadas na sua foz, que sofre grande

influência da dinâmica da laguna.

30

a)

152025303540

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

Meses de amostragem

Tem

pera

tura

(°C

)

Média da Lagoa (atual)Carmouze et. al. (1992)Costa-Moreira (1989) - Lagoa de Fora

b)

15

20

25

30

35

40

RioBacaxá

MombaçaBoqueirão Fora Praia

Áreas de amostragem

Média de cada compartimento (atual)Costa-Moreira (1989) - Lagoa de Fora

c)

15

20

25

30

35

40

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Tem

pera

tura

(°C

)

Mombaça d)

15

20

25

30

35

40

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Boqueirão

e)

15

20

25

30

35

40

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Tem

pera

tura

(°C

)

Fora Costa-Moreira (1989) f)

15

20

25

30

35

40

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04Meses de amostragem

Rio Bacaxá

g)

15

20

25

30

35

40

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Tem

pera

tura

(°C

)

Praia

Figura 10. Variação média da temperatura (°C) na laguna ao longo da campanha de

amostragem (a) e para cada compartimento (b) e variação temporal de cada compartimento

separadamente (c a g).

31

MOREIRA (1989) observou variações de salinidade mais pronunciadas na Lagoa de

Fora que nas demais. Porém, com a abertura permanente da barra, observa-se que a salinidade

nesta laguna não varia tanto porque o aporte de água do mar se tornou tão grande que as

misturas com água doce ficam imperceptíveis (Figura 11). Neste estudo, a Lagoa de Fora

permanece quase todo o ano com valores de salinidade próximos dos do oceano, com exceção

do mês de março de 2004, que provavelmente apresentou queda de salinidade devido às

chuvas que ocorreram nos dias anteriores à amostragem, segundo o Consórcio. As demais

lagunas apresentaram maior variação, com valores mais altos principalmente no período de

inverno, provavelmente por ser um período mais seco. Ainda no período de inverno, a maior

salinidade no interior do sistema pode se dever à ação das ressacas associadas às frentes frias,

que proporcionam maior entrada de água salgada.

O pH é um parâmetro extremamente importante na determinação do metabolismo de

uma laguna. O consumo de CO2 pelo fitoplâncton durante a produção primária causa uma

redução deste gás na coluna d’água, provocando um desbalanço nas reações do bicarbonato,

principal controlador do pH. O resultado disto é um aumento significativo deste parâmetro,

podendo lagunas costeiras altamente produtivas atingir pHs da ordem de 9,5.

Através da figura 12 é possível verificar que o pH variou pouco no sistema lagunar de

Saquarema. Na Lagoa da Mombaça há uma queda pronunciada no mês de setembro do ano de

2003 (Figura 12-c), o que não foi verificado nos demais pontos. Segundo informações do

Consórcio, não houve chuvas nos dias anteriores ao período desta coleta, o que, portanto, não

seria uma justificativa. O rio Bacaxá (Figura 12-f) apresenta também uma ligeira queda em

março de 2004, período de chuvas, que, inclusive ocorreram nos dias anteriores à coleta.

Infelizmente não foram encontrados na literatura dados de pH da laguna em outros períodos

para se fazer comparações, com exceção dos dados do EIA-RIMA (WASSERMAN et al.,

2000). Só foi possível comparar com a média para cada compartimento, já que o EIA-RIMA

não verificou variações temporais, porém é possível verificar que o comportamento das

lagunas em relação ao pH permanece o mesmo atualmente em relação ao período em que a

barra estava fechada. Com exceção do Rio Bacaxá, que apresentou uma elevação

considerável, provavelmente devido à influência da entrada da água do mar, que tem pH mais

alto que a água do rio, pelo canal.

32

a)

0

10

20

30

40

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Sal

inid

ade

Média da Lagoa (atual)Carmouze et. al., (1992)Costa-Moreira (1989)

b)

0

10

20

30

40

RioBacaxá



Média de cada compartimento (atual)Costa-Moreira (1989)

c)

0

10

20

30

40

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Sal

inid

ade

MombaçaCosta-Moreira (1989)

d)

05

10152025303540

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

BoqueirãoCosta-Moreira (1989)

e)

0

10

20

30

40

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Sal

inid

ade

ForaCosta-Moreira (1989)

f)

05

10152025303540

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/


Rio Bacaxá

g)

0

10

20

30

40

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Sal

inid

ade

Praia

Figura 11. Variação média da salinidade na laguna ao longo da campanha de amostragem (a)

e para cada compartimento (b) e variação temporal de cada compartimento separadamente (c

a g).

33

O oxigênio dissolvido esteve sempre acima do limite de saturação, o que pode

caracterizar um alto nível de produção primária no sistema. De maneira geral, o valor mais

alto foi observado no mês de outubro de 2003 e os mais baixos nos meses de março de 2004 e

junho do mesmo ano (Figura 13). A concentração de O2 dissolvido é semelhante em todos os

compartimentos, inclusive quanto ao comportamento da curva ao longo do tempo. Apenas o

rio Bacaxá e a Lagoa de Fora se diferenciam. Esta última apresentou uma curva mais suave

com uma queda acentuada em junho de 2004 (Figura 13-e) e o rio apresentou um pico

máximo bem acentuado em outubro de 2003 e um pico mínimo também acentuado em março

de 2004 (Figura 13-f). Também não foram encontrados dados de O.D. para Saquarema na

literatura, além dos dados do EIA-RIMA, que mostraram que a concentração de oxigênio

parece não ter variado muito em todos os compartimentos da laguna em relação a 2000,

quando a barra estava fechada. Mais uma vez a exceção foi o Rio Bacaxá que em 2000

apresentou concentração 0 de O.D. e nas amostragens atuais obteve uma média acima do

nível de saturação, indicando uma maior oxigenação proporcionada provavelmente também

pela entrada da água do mar.

Vale ressaltar que estes valores altos podem ser devido ao fato de as coletas terem sido

realizadas no período diurno, quando há um aumento da disponibilidade de oxigênio pela

predominância da fotossíntese em relação à respiração, e também por terem sido coletadas

apenas amostras na superfície. Na Lagoa de Piratininga, laguna com sérios problemas de

eutrofização como Saquarema, CARNEIRO (1992) realizou medidas da concentração de O.D.

na superfície e fundo e verificou que as concentrações diminuem bruscamente em direção ao

fundo. Embora o fato não tenha sido examinado no presente estudo, o gradiente de O2 entre a

superfície e o fundo será responsável pela difusão do ortofosfato do sedimento, devido à

variação nas condições redox do ambiente (SFRISO et al., 1992). Sendo assim, num ambiente

redutor, o fósforo estará precipitado, mas pode entrar em solução se as condições do meio

tornam-se oxidantes, causando um fluxo de fósforo para a coluna d’água. CUNHA e

WASSERMAN (2002) observam duas mortandades de peixes coincidentes com picos na

concentração de fósforo inorgânico dissolvido (PID) na Lagoa de Piratininga. Estas

mortandades ocorreram associadas à incidência de fortes ventos, que homogeneizaram a

coluna d’água, aumentando o potencial redox do sedimento e causando a difusão do P.

34

a)

66.5

77.5

88.5

9

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

pH

Média da Lagoa (atual)b)

66.5

77.5

88.5

9

RioBacaxá



Média de cada compartimento (atual)Wasserman et. al. (2000)

c)

66.5

77.5

88.5

9

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

pH

Mombaça d)

66.5

77.5

88.5

9

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Boqueirão

e)

66.5

77.5

88.5

9

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

pH

Fora f)

66.5

77.5

88.5

9

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/


Rio Bacaxá

g)

66.5

77.5

88.5

9

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

pH

Praia

Figura 12. Variação média do pH na laguna ao longo da campanha de amostragem (a) e para

cada compartimento (b) e variação temporal de cada compartimento separadamente (c a g).

35

a)

4

6

8

10

12ju

l/03

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

O2

(mg/

L)Média da Lagoa (atual)Saturação de O2

b)

4

6

8

10

12

RioBacaxá

Mombaça Boqueirão Fora


Média de cada compartimento (atual)Saturação de O2Wasserman et. al. (2000)

c)

4

6

8

10

12

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

O2

(mg/

L)

Mombaça Saturação de O2 d)

4

6

8

10

12

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Boqueirão Saturação de O2

e)

4

6

8

10

12

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

O2

(mg/

L)

Fora Saturação de O2 f)

4

6

8

10

12

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Rio Bacaxá Saturação de O2

Figura 13. Variação média de oxigênio dissolvido (mg/L) na laguna ao longo da campanha de


separadamente (c a f).

A figura 14-a mostra que o sistema apresenta uma elevação na demanda bioquímica de

oxigênio, principalmente no período do verão (aproximadamente de setembro de 2003 a

março de 2004), com uma queda em dezembro de 2003, caracterizando dois picos principais,

um em outubro do mesmo ano e outro em fevereiro de 2004.

36

Na figura 14-b, tem-se os valores de DBO5 obtidos pelas análises do EIA-RIMA da

Barra Franca (WASSERMAN et al., 2000), amostrados apenas nas lagunas Mombaça e Fora.

Pela figura verifica-se que a DBO5 obtida em 2000, a partir de análises realizadas quando a

barra ainda estava fechada, foi menor que a obtida pelas amostragens atuais, após a abertura

da barra. A DBO5 é um excelente indicador dos aportes antrópicos e, por isso, é determinante

na qualidade da água. Sendo assim, a comparação dos dados de 2000 com os atuais sugerem

que, apesar da abertura definitiva da conexão com o mar, a qualidade da água pode não estar

melhorando devido ao incremento crescente dos aportes de efluentes domésticos. O aumento

maior da DBO5 na Lagoa da Mombaça em relação ao dado de 2000 também pode estar

refletindo o fato de que a não dragagem das ligações entre as lagunas está restringindo mais a

circulação e as trocas da Mombaça com as demais lagunas.

A concentração de nitrato (Figura 15-b) apresentou curvas semelhantes com as

encontradas por MOREIRA (1989), mas os valores foram bem menores. Para todos os pontos

amostrados, as concentrações foram sempre baixas, variando entre 0 e 1 µM, com exceção da

Lagoa de Fora (Figura 15-e), que apresentou concentrações mais elevadas que a média geral

em duas ocasiões: em outubro de 2003 (aproximadamente 5 µM) e em abril e maio de 2004

(1,8 e 2,5 µM, respectivamente). A Lagoa de Fora, apesar de receber maior carga de esgotos,

apresenta um valor médio de NO3- maior que as demais lagunas graças a maior oxigenação

proporcionada pela conexão direta com o mar.

A curva de concentração de nitrito no sistema lagunar teve comportamento bem

diferente do observado por MOREIRA (1989), apresentando valores ligeiramente mais altos

na maior parte das vezes (Figura 16). As lagunas da Mombaça (Figura 16-c) e do Boqueirão

(Figura 16-d) apresentaram valores baixos de agosto a dezembro de 2003, uma elevação da

concentração de janeiro a abril de 2004 e novamente uma queda em maio do mesmo ano,

voltando a subir em junho. A Lagoa de Fora (Figura 16-e) apresentou valores baixos de julho

a setembro e em dezembro de 2003 e em março de 2004, valores médios de abril a junho de

2004 e dois picos acentuados em outubro de 2003 e fevereiro de 2004. A praia (Figura 16-g)

apresentou valores bem baixos de NO2, com duas pequenas elevações coincidentes com os

meses dos picos da Lagoa de Fora. O rio Bacaxá (Figura 16-f) apresentou concentrações mais

elevadas, com valores altos em dezembro de 2003 e março de 2004 e um pico de

aproximadamente 6,9 µM em junho de 2003.

37

a)

0

5

10

15

20

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

DB

O5

(mg/

L)


0

5

10

15

20

RioBacaxá

Mombaça Boqueirão Fora Praia


Média de cada compartimento (atual)

Wasserman et. al. (2000)

c)

0

5

10

15

20

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

DB

O5

(mg/

L)

Mombaça d)

0

5

10

15

20

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Boqueirão

e)

0

5

10

15

20

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

DB

O5

(mg/

L)

Fora f)

0

5

10

15

20

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/


Rio Bacaxá

g)

0

5

10

15

20

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

DB

O5

(mg/

L)

Praia

Figura 14. Variação média de DBO5 (mg/L) na laguna ao longo da campanha de amostragem

(a) e para cada compartimento (b) e variação temporal de cada compartimento separadamente

(c a g).

38

a)

012345678

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NO

3 (

M)

Média da Lagoa (atual)Costa-Moreira (1989)

b)

012345678

RioBacaxá




Costa-Moreira (1989)

c)

012345678

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NO

3 (

M)

Mombaça Costa-Moreira (1989) d)

012345678

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Boqueirão Costa-Moreira (1989)

e)

012345678

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NO

3 (

M)


012345678

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Rio Bacaxá

g)

012345678

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NO

3 (

M)

Praia

Figura 15. Variação média de nitrato (µM) na laguna ao longo da campanha de amostragem


(c a g).

39

Existe uma relação inversamente proporcional entre o NO3 e o NH4. Em ambiente

redutor, o NO3 se converte em NH4 e em ambiente oxidante acontece o contrário. Desta

forma, a conexão com o mar proporciona à Lagoa de Fora um ambiente mais oxidante,

resultando numa maior concentração de nitrato em relação às demais lagunas. Porém, o fato

de os valores de NO3, de uma maneira geral, apresentarem-se muito pequenos em relação ao

estudo de MOREIRA (1989) indica que, apesar da abertura da Barra Franca, a oxidação de

NH4 para NO3 continua ocorrendo cada vez menos.

O nitrito é uma forma pouco estável do nitrogênio, que ocorre durante processos de

mudança de potencial redox. Os valores mais elevados encontrados na Lagoa de Fora e no rio

Bacaxá podem indicar uma instabilidade do ambiente. Principalmente no caso da laguna de

Fora, esta instabilidade pode ser resultado da recente abertura da barra, que pode estar

causando mudanças no estado de oxidação das formas inorgânicas de N. SUZUKI et al.

(1998), ao analisar os efeitos da abertura e fechamento natural da barra arenosa da laguna

Grussai, em São João da Barra, RJ, observou que, com a barra fechada, o aporte de água dos

rios, com baixa concentração de oxigênio e enriquecida com nutrientes dissolvidos,

promoviam a predominância de amônio nas águas da laguna. Quando a barra era aberta, era

possível observar uma elevação na concentração de oxigênio dissolvido acompanhada de uma

gradual oxidação das formas reduzidas de N para nitrato.

Em praticamente todas as análises os valores de amônio estiveram acima dos obtidos

por MOREIRA (1989) (Figura 17). A Lagoa do Boqueirão (Figura 17-d) e a praia de Itaúna

(Figura 17-g) foram os compartimentos que apresentaram as menores concentrações e a

Lagoa de Fora (Figura 17-e) e o rio Bacaxá (Figura 17-f) foram os que apresentaram as

maiores. A maioria dos pontos de amostragem apresentou as maiores concentrações no

período de fevereiro a abril de 2004 (Figura 17-a), porém o rio Bacaxá também apresentou

um pico acentuado em julho de 2003 e a Lagoa de Fora em outubro do mesmo ano. Esta

elevação nos valores de NH4+ pode significar que o aumento na hidrodinâmica do sistema está

promovendo a disponibilização de matéria orgânica para a biota através da ressuspensão,

gerando maior consumo de oxigênio. Corroborando esta afirmação, os picos de DBO5 (Figura

14) coincidem aproximadamente com os máximos de concentração de amônio. Este processo

parece particularmente mais intenso na laguna de Fora, onde a hidrodinâmica é mais

significativa.

Na figura 18 é possível verificar que, globalmente, o nitrogênio inorgânico dissolvido

aumentou em relação aos estudos anteriores. Segundo MOREIRA (1989), a concentração

média de nitrogênio inorgânico dissolvido variava ao longo do tempo entre 0 e 10 µM. Três

40

anos depois, quando a barra já era aberta com menor freqüência, CARMOUZE e

VASCONSELOS (1992) avaliaram que a concentração média de nitrogênio dissolvido no

período de inverno era de 23,6 µM e que no período do verão caia para 3,3 µM. Na análise

atual as concentrações do parâmetro variaram entre aproximadamente 5 e 20 µM,

aproximando-se dos valores encontrados por Moreira, quando a laguna era aberta mais vezes

(Figuras 18-a e 18-b). Os compartimentos com maiores concentrações de nitrogênio total

foram a laguna de Fora (Figura 18-e) e o rio Bacaxá (Figura 18-f), provavelmente porque

estão em áreas de maior concentração populacional. Este último foi o único compartimento a

apresentar uma diminuição considerável das concentrações em relação às encontradas por

MOREIRA (1989), chegando a apresentar valores, em média, 6 vezes menores. Porém, o

autor não explicita em seu trabalho a localização da amostragem feita no Bacaxá, enquanto

que no presente trabalho, como já foi dito, a amostragem foi realizada em sua foz, já em uma

zona de mistura. Os valores provavelmente seriam diferentes em amostragens mais para o

interior do rio. Quanto à Lagoa de Fora, segundo PEREIRA (1991), as taxas de liberação de

nutrientes do fundo para a coluna d’água são mais elevadas porque seu sedimento é derivado

da produtividade algal, apresentando-se mais rico em N e P.

Pela figura 19 é possível verificar que, apesar da abertura da Barra Franca, a influência

dos esgotos domésticos jogados in natura no sistema lagunar ainda é preponderante.

Comparado aos valores do EIA-RIMA da obra (WASSERMAN et al., 2000) (Figura 19-a) é

possível verificar que a quantidade de nitrato em relação às outras formas de nitrogênio é

maior nos dados atuais (Figura 19-b) para as lagunas de Fora e Boqueirão, o que pode

caracterizar uma melhora nas condições destas lagunas. Até mesmo o rio Bacaxá apresenta

atualmente alguma quantidade de nitrato e nitrito, enquanto em 2000 só apresentava amônio.

Já a Lagoa da Mombaça apresenta um quadro inverso: quantidade menor de nitrato e maior de

amônio em relação a 2000. Entretanto, é importante ressaltar mais uma vez que os dados do

EIA-RIMA correspondem a uma amostragem realizada em apenas um dia. De uma maneira

geral, o sistema lagunar continua apresentando-se bastante impactado pelo esgoto em vista da

predominância de NH4 entre as formas de nitrogênio.

Em sistemas aquáticos, o NID é composto principalmente por NO3- quando há a

contaminação pelo escoamento superficial e fluvial de áreas agrícolas, tratadas com

fertilizantes (SFRISO et al., 1992; VALIELA et al., 1992). Já em sistemas eutrofizados, o

NH4 é o principal componente presente nas camadas anóxicas. Sendo assim, a figura 19

corrobora a afirmação de que a principal fonte de contaminação para o sistema lagunar de

Saquarema é o esgoto, e não a lixiviação de solos cultivados, e pelas figuras 15 a 18, pode-se

perceber que este input só está se agravando, com as concentrações de nitrato diminuindo e as

41

de nitrito e amônio aumentando. Mesmo no caso da Lagoa de Fora, embora o ambiente seja

oxidante graças aos fluxos proporcionados pela abertura da barra, a presença de grande

concentração de amônio indica forte pressão dos esgotos no ambiente. Num estudo em que

compara uma laguna com alto grau de degradação com duas outras não impactadas,

FURTADO et al. (2002) verificaram que a impactada apresentava valores quase três vezes

maiores de NH4 em relação às demais. Na Itália, a laguna Orbetello também tem alto valor de

amônio (86% do NID) como conseqüência da difusão a partir do sedimento e provavelmente

também da incapacidade do ecossistema de completar os passos da denitrificação (LENZI et

al., 2003). Os altos valores de amônio observados para Saquarema, além de provenientes do

aporte de esgotos, também podem ser um indício de evasão de nitrogênio a partir do

sedimento em função da abertura da barra e aumento da hidrodinâmica.

O ortofosfato apresentou, de uma maneira geral, concentrações um pouco acima das

encontradas por MOREIRA (1989) (Figura 20). Em relação aos valores apresentados por

CARMOUZE e VASCONSELOS (1992), a curva atual apresenta comportamento similar no

período de dezembro de 2003 a maio de 2004. Nos demais períodos, as concentrações deste

estudo reduzem enquanto no trabalho daquele autor os valores são mais altos (Figura 20-a).

Na análise de cada compartimento (Figura 20-b) verifica-se que, com exceção da praia de

Itaúna, as concentrações atuais de ortofosfato giram em torno de 0,5 a 1 µM,

aproximadamente, ficando muito acima dos valores de 1989, que vão no máximo a 0,063 µM

(MOREIRA, 1989). As concentrações nas lagunas da Mombaça (Figura 20-c) e do Boqueirão

(Figura 20-d) têm comportamento similar, apresentando maior concentração em dezembro de

2003 e em março, abril e junho de 2004. As maiores concentrações de PO43- foram

encontradas no rio Bacaxá (Figura 20-f), tanto nos dados atuais quanto nos dados de

MOREIRA (1989), e as variações na concentração ao longo tempo acompanharam a curva

deste autor, porém este foi o único compartimento que apresentou redução nos valores em

relação aos dados anteriores.

A abertura da barra é um fator de troca de água (ou de “limpeza”) sem precedentes.

Mesmo nos momentos em que a laguna era aberta naturalmente, esta abertura não

ultrapassava os 20 ou 30 m de largura por 1 m de profundidade. Atualmente, a abertura está

com 100 m de largura e entre 1 e 2 m de profundidade e o tempo de residência cai para menos

de 1 dia em marés de sizígia (ALVES, 2003). Apesar de toda esta hidrodinâmica, os valores

de ortofosfato na Lagoa de Fora, são comparáveis àqueles de 1992. Isto pode ser atribuído a

dois fatores:

42

1. aumento populacional no entorno da laguna. A população no entorno da Lagoa de Fora,

somada ao do distrito de Bacaxá era estimada em 37.888 habitantes em 1991 e

aumentou para 52.461 em 2000, um incremento de cerca de 38%. Porém, um aspecto a

observar é que, a concentração de ortofosfato no rio Bacaxá é menor que há 15 anos

atrás (Figura 20-f), o que pode ter se dado por diferenças nas amostragens ou pode

indicar que o aporte de fósforo do rio para a laguna diminuiu.

2. difusão de fósforo a partir do sedimento. Se o fósforo, cujo principal processo de

retenção é a sedimentação (VOLLENWEIDER, 1976; SCHEREN et al., 2000;

SCHEREN et al., 2004), não está vindo do rio, pode estar vindo do próprio sistema,

ressuspendido do fundo pelo aumento da hidrodinâmica. Na laguna de Grussai,

SUZUKI et al. (1998) verificou que quando a barra era aberta, os valores de

condutividade e concentração de N e P inorgânico aumentavam e os de clorofila a

diminuíam devido a três fatores: entrada da água do mar; ressuspensão do fundo

causada pela hidrodinâmica; e transporte advectivo da água intersticial, favorecido pela

diminuição da profundidade da laguna nos períodos de maré vazante. Para verificar se

esta transferência de nutrientes dos sedimentos para a coluna d’água está acontecendo

seria necessário a realização de experimentos com bell jar. Vários estudos já utilizaram

este método para analisar qualitativa e quantitativamente as trocas de nutrientes na

interface água-sedimento e entre a comunidade bêntica e a coluna d’água (GARBAN et

al., 1995; ASMUS et al., 1998; ASMUS et al., 2000; MWASHOTE e JUMBA, 2002).

A figura 21 mostra a variação do fósforo total no sistema lagunar. Tanto em relação à

média ao longo do tempo quanto à média temporal dos compartimentos, o comportamento é

parecido com a curva de ortofosfato.

As lagunas da costa do Estado mostram uma marcada variação sazonal de nitrogênio

inorgânico dissolvido e ortofosfato, dada pela constante incorporação pelos produtores

primários ao longo do ano e pelas variações nas cargas de nutrientes. Estas últimas podem se

dar devido aos efeitos da drenagem na bacia e à liberação de nutrientes pelos sedimentos

graças à ressuspensão induzida pelos ventos (MOREIRA e KNOPPERS, 1990; KNOPPERS

et al., 1999). Os maiores valores da maior parte dos nutrientes foram detectados no rio Bacaxá

e na Laguna de Fora (Figuras 15 a 21). Este rio é o que apresenta maior grau de urbanização,

43

recebendo muitos despejos domésticos desde o distrito de Bacaxá. O entorno da laguna de

Fora também concentra uma densa população e, além dos esgotos provenientes do rio Bacaxá

já mencionado, também recebe os despejos da Vila e de Itaúna. Já os nutrientes presentes nas

águas das lagunas mais internas devem estar mais associados ao ciclo de N e P das plantas e

dos sedimentos dos brejos. Também os taboais se desenvolvem muito graças à entrada de

nutrientes pelas águas continentais a montante, acumulando biomassa viva e substâncias

orgânicas e inorgânicas e tendo grande importância na manutenção de aportes regulares destas

substâncias para a laguna (MOREIRA, 1989). Porém ALVES (2003), detectou também que

existe um aporte significativo de poluentes da laguna de Fora para as interiores e este

processo provavelmente se intensificou com a abertura da barra.

Através da figura 22 vê-se a relação N:P (NID:PO4) atual comparado aos estudos

anteriores. É possível observar que os valores de MOREIRA (1989) e CARMOUZE e

VASCONSELOS (1992) são próximos, girando em torno de 1 a 9, a não ser por um pico em

abril observado pelo primeiro autor na laguna da Mombaça (Figura 22-a). Porém com a

abertura da barra, a relação N:P subiu para valores de até 40 aproximadamente, sendo

possível concluir que a intervenção provavelmente fez o sistema lagunar passar de limitado

por nitrogênio a limitado por fósforo. Na figura 22-b, observa-se que MOREIRA (1989) teve

valores mais altos para a Lagoa da Mombaça, enquanto que os dados atuais apontam os

maiores valores para a Lagoa de Fora (Figura 22-e) e os menores valores para a laguna da

Mombaça (Figura 22-c). Isso se deve provavelmente à maior entrada da água do mar, pobre

em fósforo, o que faz elevar a razão entre os nutrientes. Para praticamente todos os sacos

(Figuras 22-c a 22-e) e para o rio Bacaxá (Figura 22-f), a relação N:P apresenta elevação no

período do verão (setembro de 2003 a março de 2004), principalmente em torno do mês de

março, o que coincide com as elevações também presentes nas curvas de nitrogênio

inorgânico dissolvido (Figura 18) e ortofosfato (Figura 20). Provavelmente este fato se deve

ao veraneio do Carnaval, quando a cidade está mais cheia, como já foi dito, já que os maiores

valores de NID deste período correspondem também a uma maior contribuição do amônio

principalmente (Figura 17). O resultado médio da razão N:P para o rio Bacaxá (Figura 22-b)

também mostra claramente que este contribui principalmente com nitrogênio para a laguna.

Porém há também outro período de valores mais elevados, aproximadamente de julho a

setembro, que não correspondem a valores altos das formas de nitrogênio para o mesmo

período (Figuras 15 a 16) e correspondem a valores baixíssimos de fósforo (Figura 20), o que

pode significar uma maior entrada de água do mar, devido ao fenômeno de chegada de frentes

frias típicas, causando maior diluição das águas.

44

A razão N:P é estabelecida como sendo de valor 16:1, limite entre limitação por N

(razão tem valor mais baixo) ou P (razão tem valor mais alto) (REDFIELD, 1934). Segundo

NIXON (1981), um dos aspectos que diferenciam águas costeiras do oceano aberto é que uma

fração muito maior da matéria orgânica em águas rasas é preferencialmente remineralizada no

fundo mais que através da cadeia alimentar, o que caracteriza a baixa relação N:P e a

limitação por nitrogênio destes ambientes. Trabalhos anteriores (MOREIRA, 1989;

CARMOUZE e VASCONSELOS, 1992; KNOPPERS et al., 1999) sempre obtiveram uma

baixa razão N:P para o sistema lagunar de Saquarema, indicando que o nitrogênio dissolvido

era o fator limitante para a produção primária do sistema. Isto se dava provavelmente porque

o nitrogênio tem uma regeneração mais lenta e porque o suprimento de fósforo através da

poluição era maior que a demanda biológica. Com a abertura da barra, esperava-se que a

entrada da água do mar, extremamente pobre em fósforo, promovesse a diluição das águas da

laguna, elevando assim os valores da relação N:P. Esta elevação foi confirmada, mas não

necessariamente pela diluição do fósforo, houve também um grande aumento nas

concentrações de nitrogênio inorgânico total, principalmente através do amônio. Esta fonte de

nitrogênio pode ser tanto o crescente aporte de esgotos como também a difusão a partir do

sedimento, pelos processos de oxi-redução já mencionados.

Segundo VALIELA et al. (1992), a diminuição dos teores de oxigênio dissolvido na

água geralmente vem acompanhada de grandes aumentos nas concentrações de amônio e

ortofosfato, provavelmente devido à regeneração destes nutrientes no sedimento. Porém esta

correlação não pôde ser feita aqui porque não foi verificada queda significativa nas

concentrações de oxigênio dissolvido, já que as coletas foram realizadas apenas nas águas de

superfície, como já mencionado. Porém a hipótese não pode ser descartada, já que apesar de a

água de superfície estar oxigenada, pode haver um déficit de oxigênio no fundo que está

bombeando nutrientes para a coluna d’água. A oxigenação apenas na água de superfície pode

não estar sendo suficiente para oxigenar toda a coluna d’água.

A relação de Redfield é importante na análise de um sistema porque fornece dados

sobre a limitação de nutrientes no meio e sobre as possíveis conseqüências desta limitação na

biota. Porém, o crescimento individual de certos organismos pode estar realmente limitado

por um destes nutrientes, mas a produção total do ecossistema pode sofrer outro tipo de

limitação ou ainda, como estes nutrientes não estão em estado estacionário no ecossistema,

freqüentemente podem estar chegando ao meio em pulsos (CUNHA, 1996).

45

a)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NO

2 (

M)


b)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

RioBacaxá




c)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NO

2 (

M)


0

0.5

1

1.5

2

2.5

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem


e)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NO

2 (

M)

Fora Costa-Moreira (1989)f)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/


Rio Bacaxá

g)

00.20.40.60.8

11.21.41.6

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NO

2 (

M)

Praia

Figura 16. Variação média de nitrito (µM) na Laguna ao longo da campanha de amostragem


(c a g).

46

a)

0

5

10

15

20

25

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NH

4 (

M)


b)

0

5

10

15

20

25

RioBacaxá




c)

0

5

10

15

20

25

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NH

4 (

M)


0

5

10

15

20

25

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem


e)

0

5

10

15

20

25

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NH

4 (

M)


0

5

10

15

20

25

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/


Rio Bacaxá

g)

0

5

10

15

20

25

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NH

4 (

M)

Praia

Figura 17. Variação média de amônio (µM) na Laguna ao longo da campanha de amostragem


(c a g).

47

a)

05

1015202530

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NID

(M

)

Média da Lagoa (atual)Costa-Moreira (1989)Carmouze et. al. (1992)

b)

0

510

15

2025

30

RioBacaxá




c)

05

1015202530

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NID

(M

)


05

1015202530

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem


e)

05

1015202530

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NID

(M

)


05

1015202530

jul/0

3ag

o/03

set/0

3

out/0

3no

v/03

dez/

03ja

n/04

fev/

04m

ar/0

4

abr/0

4m

ai/0

4ju

n/04

Meses de amostragem

020406080100120140

Rio Bacaxá Costa-Moreira (1989)

g)

05

1015202530

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

NID

(M

)

Praia

Figura 18. Variação média de nitrogênio inorgânico dissolvido (µM) na Laguna ao longo da

campanha de amostragem (a) e para cada compartimento (b) e variação temporal de cada

compartimento separadamente (c a g).

48

b)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

RioBacaxá



NH4 NO2 NO3a)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

RioBacaxá



NH4 NO2 NO3

Figura 19. Porcentagem de participação de cada forma do nitrogênio inorgânico dissolvido

total em cada compartimento para o ano de 2000 (a) e 2004 (b), dados do Consórcio.

Antes da Barra Franca, a atividade fotossintética do sistema lagunar parecia ser mais

sensível a fatores ambientais que às atividades heterotróficas, sendo assim, o contínuo

aumento na densidade populacional na área de drenagem promovia o crescimento

fitoplanctônico (CARMOUZE e VASCONSELOS, 1992). A amplitude das variações

sazonais do metabolismo pelágico era similar ao observado para o metabolismo do sistema

como um todo e as atividades biológicas podiam ser até três vezes mais altas no verão se

comparado com o resto do ano (CARMOUZE e VASCONSELOS, 1992; KNOPPERS et al.,

1999). Porém, com a abertura da barra, houve provavelmente muita variação nas condições

metabólicas das lagunas. O aumento na salinidade já deve ter gerado algum impacto na

assembléia fitoplanctônica, que, por sua vez, vai afetar o metabolismo.

49

a)

0

1

2

3

4

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

PO

4 (

M)

Média da Lagoa (atual)Costa-Moreira (1989)Carmouze et. al. (1992)

b)

0

1

2

3

4

RioBacaxá




c)

0

1

2

3

4

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

PO

4 (

M)


0

1

2

3

4

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem


d)

0

1

2

3

4

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

PO

4 (

M)


0

1

2

3

4

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

02468101214

Rio Bacaxá Costa-Moreira (1989)

g)

0

1

2

3

4

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

PO

4 (

M)

Praia

Figura 20. Variação média de ortofosfato (µM) na Laguna ao longo da campanha de



50

a)

048

121620242832

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

PT

(M

)


048

121620242832

RioBacaxá




c)

048

121620242832

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

PT

(M

)

Mombaça d)

048

121620242832

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

Boqueirão

e)

048

121620242832

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

PT

(M

)

Fora f)

048

121620242832

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/


Rio Bacaxá

g)

048

121620242832

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

PT

(M

)

Praia

Figura 21. Variação média de fósforo total (µM) na laguna ao longo da campanha de



51

a)

0

20

40

60

80

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

N:P

Carmouze et. al. (1992)Média da Lagoa (atual)Costa-Moreira (1989)

b)

0

20

40

60

80

RioBacaxá



Costa-Moreira (1989)Média de cada compartimento (atual)

c)

0

20

40

60

80

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

N:P


0

20

40

60

80

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

N:P


e)

0

20

40

60

80

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

N:P

Fora Costa-Moreira (1989) e)

0

20

40

60

80

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/


N:P

Rio Bacaxá

g)

0

20

40

60

80

jul/0

3

ago/

03

set/0

3

out/0

3

nov/

03

dez/

03

jan/

04

fev/

04

mar

/04

abr/0

4

mai

/04

jun/

04

Meses de amostragem

N:P

Praia

Figura 22. Relação N:P na laguna ao longo da campanha de amostragem e para cada

compartimento.

52

5.2 Fontes de poluição e estimativa da carga cultural de nutrientes para o sistema

lagunar

A relação entre as atividades poluidoras, seu impacto no ambiente e os possíveis

impactos da Barra Franca foi acessada através de uma análise de informações obtidas através

da literatura e de depoimentos dos integrantes do Consórcio Intermunicipal Lagos-São João e

de moradores do município (Figura 23).

OBRA DE INTERVENÇÃO

Pressão da população

Impacto socioeconômico

Assoreamento

AnoxiaEutrofização

Despejo de esgoto in natura além da capacidade

do suporte do sistema

Aumento da produção pesqueira

Aumento do turismo

e/ou veraneio

Valorização imobiliária

Aumento populacional

FECHAMENTO DA BARRA

Melhora na qualidade da água

Impacto no turismoImpacto na pesca

Conflitos regionais

Especulação imobiliária(ocupação desordenada) Veraneio e turismo

Figura 23. Análise de causa X efeito dos impactos da poluição no sistema lagunar e da obra

de remediação.

53

Utilizando os valores mais prováveis de ECONOMOPOULOS (1993) para a produção

de N, P e DBO5 per capita calculou-se, então, a carga potencial estimada destes elementos

que é lançada no sistema lagunar de Saquarema, considerando a ausência total de sistemas de

esgotamento sanitário (Tabela 3).

Tabela 3. Totais de nitrogênio, fósforo e DBO5 carreados para a bacia de drenagem do sistema

lagunar de Saquarema, considerando apenas a população permanente para os anos de 2000 e

2004.

Ano Área População Nitrogênio total

(t) Fósforo total

(t) DBO5

(t) 2000 Total 44.812 a 82,90 8,96 170,29

Rios Mato Grosso/Tinguí 4.781 b 8,84 0,96 18,17 Rio Jundiá 700 b 1,30 0,14 2,66 Rio Bacaxá 22.268 b 41,20 4,45 84,62 Lagoa da Mombaça 3.065 b 5,67 0,61 11,65

Lagunas Jardim/Boqueirão

1.936 b 3,58 0,39 7,36

Lagoa de Fora 12.062 b 22,31 2,41 45,84 2004 Total 51.199 a 94,72 10,24 194,56

Rios Mato Grosso/Tinguí 5.462c 10,11 1,09 20,76 Rio Jundiá 800 c 1,48 0,16 3,04 Rio Bacaxá 25.442 c 47,07 5,09 96,68 Lagoa da Mombaça 3.502 c 6,48 0,70 13,31

Lagunas Jardim/Boqueirão

2.212 c 4,09 0,44 8,41

Lagoa de Fora 13.781 c 25,50 2,76 52,37 a Excluindo as residências da praia de Saquarema, praia de Itaúna e Lagoa de Jacarepiá. b IBGE (2004) c Estimativa com base na metodologia de OLIVEIRA et al. (2004).

Pelas inter-relações da figura 23 e dos dados da tabela 3 é possível afirmar que a

principal fonte poluidora para a laguna é o despejo de esgotos. Vê-se que na Lagoa de Fora,

por exemplo, houve um incremento de 14 % na quantidade de DBO5 que é produzida pela

população de 2000 para 2004. Como conseqüência destes cenários tem-se a degradação dos

ecossistemas do entorno da laguna e das condições de suas águas, gerando impactos na

qualidade de vida da população e nas atividades econômicas da cidade, como pesca e turismo.

A construção da Barra Franca visou a remediação desta degradação, porém sem uma maior

preocupação com a gestão da ocupação, os problemas podem retornar e até mesmo serem

agravados.

54


As figuras 24 a 29 mostram os resultados do balanço de nutrientes calculado para cada

compartimento do sistema lagunar de Saquarema através das equações (2) do item 5.3.2 e (6)

do item 5.3.3, tanto para a população permanente, cenário C1 como para a população em

períodos de veraneio (população permanente + flutuante), cenário C2, obtidas através da

metodologia do item 5.4. Vale lembrar que o balanço foi calculado considerando a Barra

Franca.

Para a devida calibração do modelo, os anos selecionados correspondem a anos em

que foram realizados estudos no sistema lagunar (MOREIRA, 1989; CARMOUZE et al.,

1991; PEREIRA, 1991; WASSERMAN et al., 2000), quando este ainda estava fechado, e ao

monitoramento realizado recentemente pelo Consórcio Intermunicipal Lagos São-João

(2003/2004), após a obra de abertura da Barra Franca. As concentrações consideradas

correspondem apenas ao nitrogênio inorgânico dissolvido (NO3-, NO2

- e NH4+) e ao fósforo

dissolvido (PO43-) por serem as formas de N e P mais comumente reportadas na literatura

sobre a laguna de Saquarema. Como já mencionado, as lagunas Jardim e Boqueirão foram

consideradas como um único corpo. As barras de desvio padrão correspondem aos máximos e

mínimos de concentração que os nutrientes podem chegar, de acordo com o item 5.3.4,

dependendo das situações de circulação do sistema e do aporte de esgotos.

É possível verificar pelas figuras 24 a 29 que a variação entre os valores máximos e

mínimos modelados aumenta da Lagoa da Mombaça para a Lagoa de Fora, corroborando com

as características das lagunas em relação aos respectivos tempos de residência e,

conseqüentemente, aos potenciais de troca. Outro aspecto que chama atenção é que, de uma

maneira geral, também as concentrações médias aumentam da Lagoa da Mombaça, mais

interior, para a Lagoa de Fora. Isto se deve principalmente ao fato desta última concentrar a

maior parte da população do município, já que o modelo considera uma relação direta entre o

tamanho da população e o aporte de nutrientes para o sistema, e também ao tempo de

residência.

Segundo PEREIRA (1991), as taxas de liberação de N e P são mais elevadas na Lagoa

de Fora que na Lagoa da Mombaça porque, como já foi dito, o sedimento da primeira é rico

em detritos da produtividade algal (autóctone), apresentando-se mais rico em N e P. Segundo

o mesmo autor, a liberação dos nutrientes para a coluna d’água pelo sedimento está sujeita a

variações sazonais, sendo mais alta nos períodos de temperatura mais elevada e apresentando

baixos fluxos nos períodos mais frios.

55

As lagunas Jardim/Boqueirão apresentam as concentrações modeladas de N (Figura

25) e P (Figura 28) quase tão altas quanto a Lagoa de Fora porque, embora estejam mais

próximas da saída com o mar que a laguna da Mombaça, acabam recebendo um aporte de

nutrientes desta e da Lagoa de Fora.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c N

(g/m

³)Valores reportados

C1

C2

Figura 24. Resultados do balanço de N da Lagoa da Mombaça para o cenário C1 (população

permanente) e para o cenário C2 (população permanente + flutuante), comparado com os

valores de concentrações reportadas pela literatura.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c N

(g/m

³)

Valores reportadosC1C2

Figura 25. Resultados do balanço de N das lagunas Jardim/Boqueirão para o cenário C1

(população permanente) e para o cenário C2 (população permanente + flutuante), comparado

com os valores de concentrações reportadas pela literatura.

56

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c N

(g/m

³)


Figura 26. Resultados do balanço de N da Lagoa de Fora para o cenário C1 (população



0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c P

(g/m

³)

Valores reportados

C1

C2

Figura 27. Resultados do balanço de P da Lagoa da Mombaça para o cenário C1 (população



57

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c P

(g/m

³)


Figura 28. Resultados do balanço de P das lagunas Jardim/Boqueirão para o cenário C1

(população permanente) e para o cenário C2 (população permanente + flutuante), comparado

com os valores de concentrações reportadas pela literatura.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c P

(g/m

³)


Figura 29. Resultados do balanço de P da Lagoa de Fora para o cenário C1 (população



58

Variações climáticas, estações do ano, atividades humanas e fluxo populacional

influenciam na quantidade e qualidade dos rejeitos de uma população, gerando muitas

variações na composição destes efluentes numa escala de tempo tanto anual quanto diária

(SOUZA, 1992). Ainda mais importante para os processos que envolvem as transformações

destes efluentes dentro de um sistema lagunar é a abertura e fechamento da conexão com o

mar. É interessante verificar que os dados de 1989, quando a barra ainda era aberta com

alguma freqüência, e de 2004, coletados após a Barra Franca, ficaram dentro dos valores

modelados principalmente para as lagunas Mombaça (Figuras 24 e 27) e Fora (Figuras 26 e

29), que foram calculados para a barra aberta. O que não se repetiu em alguns casos para os

anos de 1991 e 2000, em que a conexão com o mar estava fechada (Figuras 24 a 26). Esta

proximidade entre os valores modelados e os valores medidos quando havia esta conexão

significa que o modelo foi capaz de representar a influência da hidrodinâmica proporcionada

pela abertura da barra na concentração de nutrientes na coluna d’água.

A Lagoa da Mombaça apresentou os valores modelados de fósforo abaixo dos

encontrados na literatura, principalmente em 2000 (Figura 27). Porém, vale ressaltar que os

valores do EIA-RIMA (WASSERMAN et al., 2000) correspondem a uma campanha de

amostragem realizada em apenas um mês, e não um monitoramento anual como as demais, o

que pode significar que no período da amostragem algum processo liberou maior quantidade

de P para o sistema. Além disso, a laguna estava fechada no período da coleta. Vê-se que para

as demais lagunas (Figuras 28 e 29) a concentração deste elemento também é alta. No caso do

ano de 2004, em que o valor de concentração corresponde a uma média anual e em que a

barra já estava aberta, o valor modelado para a Mombaça, sendo muito inferior ao medido em

campo (Figura 27), pode significar que está havendo uma liberação de P maior que a esperada

para o sistema, já que também foi verificado que os valores de P para os demais sacos em

2004 são mais altos em relação aos anos de 1989 e 1991 (Figura 28 e 29). Outro ponto a se

considerar é que o modelo de ALVES (2003), do qual se obteve os tempos de residência

utilizados no balanço, assumia um conexão mais larga na ligação da Lagoa de Fora com a

Lagoa do Boqueirão, mas a dragagem prevista no projeto da Barra Franca não foi realizada.

Apesar dos desvios entre o modelo e os valores medidos, o fato de se ter obtido

valores próximos à ordem de grandeza já é uma contribuição significativa. Principalmente

quando se leva em conta que os processos tróficos são muito complexos e ainda pouco

conhecidos. Além disso, num modelo hidrodinâmico discretizado, por exemplo, as medidas

que são realizadas para a calibração do modelo são bem mais precisas. No caso de modelos

tróficos, devido à grande variabilidade que influencia um sistema, nem sempre a amostragem

é representativa dos processos que ali se dão.

59

Um importante aspecto a ser levado em consideração sobre esta modelagem é que,

embora as equações que regem o presente modelo sejam baseadas num vasto número de

observações para velocidades de sedimentação, no caso do fósforo, incluindo ressuspensão e

efeitos de mistura, e, no caso do N, tentem também incorporar efeitos da nitrificação e

denitrificação, há uma série de outros fatores peculiares de cada ambiente lagunar que podem

interferir nos processos que influem na concentração de nutrientes no sistema. Como já foi

dito, os primeiros centímetros do sedimento do fundo de um lago ou laguna podem atuar

como um reservatório de nutrientes, liberando-os daí para a coluna d’água através da interface

água sedimento.

BELLOTTO (1992) constatou que os teores de amônio observados nas águas

intersticiais da laguna de Saquarema estão relacionados principalmente à sua produção

durante a mineralização da matéria orgânica nos sedimentos. Já o ortofosfato está envolvido

numa série de reações complexas com a fase sólida, com a predominância dos processos de

adsorção-desorção aos oxi-hidróxidos de ferro e argilo-minerais e/ou precipitação no controle

de seus estoques. Segundo SMETACEK et. al. (1976, apud. PEREIRA, 1991), os

mecanismos de liberação de nutrientes para a coluna d’água podem ser: difusão molecular de

nutrientes dissolvidos; ação de correntes e ondas perturbando o sedimento e, da mesma forma,

a água intersticial (ressuspensão); e bioturbação. A presença de uma pequena lâmina d’água, a

temperatura elevada e a influência do estado de agitação das águas e da força dos ventos sobre

esta lâmina são fatores importantes na laguna de Saquarema. Como os compartimentos da

laguna são pequenos, suas características físico-químicas variam rapidamente em função das

condições meteorológicas e, sendo assim, os processos que nela acontecem não se repetem

com as mesmas freqüências e intensidades de um mês para outro ou mesmo de um ano para

outro. Flutuações podem ocorrer, moduladas pela configuração de cada uma das lagunas e sua

comunicação com o mar.

Um dos mais sérios problemas relacionados à eutrofização da laguna de Saquarema e

já reportado em trabalhos científicos realizados até a construção da Barra Franca é a sua

colmatação e nos anos de 1989, 1991 e 2000, aqui modelados, o sistema lagunar tinha sua

barra fechada a maior parte do tempo. Em um testemunho feito na Laguna de Fora,

MOREIRA (1989) recuperou 1,60 m de sedimentos, apresentando a mesma composição

granulométrica do topo à base. Isto indica que a laguna vem sofrendo grave assoreamento

pelo aporte de material detrítico resultante da erosão dos solos da bacia e a eutrofização, por

sua vez, fazendo aumentar a produção de macrófitas, que retém as partículas finas, pode

contribuir para o agravamento do processo de colmatação. Segundo PORTO et al. (1991), sob

condições de redução, em regiões anaeróbicas, o fosfato precipitado pode ser devolvido ao

60

meio aquático, aumentando a concentração dissolvida. BELLOTTO (1992) também estudou a

laguna de Saquarema na época em que a barra era aberta esporadicamente e constatou que a

coluna sedimentar tinha uma participação pouco intensa e episódica no funcionamento global

do sistema, regida principalmente por eventos meteorológicos como a passagem de frentes

frias. Isto porque os ventos fortes provocavam ondas que, devido a pouca profundidade da

laguna, afetavam o fundo e tinham um efeito de bombeamento das águas intersticiais,

promovendo liberações dos compostos dissolvidos na água intersticial para a coluna d’água.

Desta forma, a abertura da barra e, conseqüentemente, o aumento da hidrodinâmica da

laguna, pode estar incrementando ainda mais o efeito dos ventos na ressuspensão dos

sedimentos, servindo como nova fonte de nutrientes, para a coluna d’água, o que talvez possa

explicar em alguns casos os altos valores medidos de fósforo em relação aos modelados,

principalmente para o ano de 2004. Fenômeno semelhante foi verificado na Lagoa de

Piratininga após obras de intervenção, como a construção de uma comporta e também a

abertura permanente da barra na Laguna de Itaipu (CUNHA, 1996; CUNHA e

WASSERMAN, 2002). Esta ressuspensão de nutrientes não durará eternamente, o fenômeno

provavelmente cessará assim que todo o nutriente aprisionado no sedimento se equilibrar com

a nova condição de barra aberta. Porém não há como prever se isto acontecerá daqui a cinco

ou cinqüenta anos sem um estudo mais aprofundado das transferências água-sedimento.

5.4 Projeção populacional para o município de Saquarema

A figura 30 mostra a evolução do crescimento populacional no município de

Saquarema a partir dos anos 1980 (IBGE, 2000) e sua projeção até 2050, calculada pelo

método descrito no item 5.4, comparado com o Estado do Rio de Janeiro.

Percebe-se que, comparado com a curva de crescimento da população do Estado, a

curva de Saquarema é bem mais inclinada, caracterizando um crescimento mais rápido e

intenso. Já foi verificado em outros trabalhos que entre os anos de 1980 e 2000 houve uma

duplicação da população, devido ao surgimento das residências de veraneio, fenômeno da

“segunda residência” (CARMOUZE e BARROSO, 1989; CARMOUZE e VASCONSELOS,

1992; WASSERMAN et al., 2000; BARROS, 2003). E pode-se verificar agora através desta

projeção que, se no censo de 2000 (IBGE, 2000), a população permanente de Saquarema, isto

é, aquela que reside no município, era de 52.461 habitantes permanentes, as estimativas

indicam que até 2050 ela será aproximadamente duas vezes maior, chegando a 110.000

habitantes.

61

0

5.000.000

10.000.000

15.000.000

20.000.000

25.000.000

1980

1990

2000

2010

2020

2030

2040

2050

Anos

Pop

ulaç

ão e

stim

ada

- R

J

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

População estim

ada - S

aquarema

SaquaremaRJ

Figura 30. Evolução do crescimento populacional do município de Saquarema e do Estado do

Rio de Janeiro de 1980 a 2000 e projeção até 2050.

Em relação aos tipos de domicílios do município é possível verificar o efeito do

fenômeno das segundas residências na figura 31. Segundo o censo de 2000 (IBGE, 2000),

mais de 50% dos domicílios de Saquarema não são ocupados por todo o ano. Destes

domicílios não ocupados, 76% são classificados como de uso ocasional.

A figura 32 mostra a mesma evolução da figura 30, porém acrescentando a população

flutuante.

Total de Domicílios

48%

52%

0%

Domicílios ocupadosDomicílios não-ocupadosColetivos

Domicílios Não-Ocupados

2%

76%

22%

Domicílios fechadosDomicílios de uso ocasional

Domicílios vagos

Figura 31. Distribuição dos tipos de domicílios no município de Saquarema, segundo o censo

de 2000.

62

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

Anos

Saq

uare

ma

População em alta temporadaPopulação permanentePopulação flutuante

Figura 32. Evolução do crescimento da população permanente, da flutuante e do total no

município de Saquarema de 1980 a 2000 e projeção até 2050.

Através dos dados apresentados na figura 32 tem-se idéia da magnitude do problema

que o município enfrenta. Até 1997 a população flutuante podia ser considerada menor que a

permanente, em 2004 já havia 1,1 habitante flutuante para cada habitante permanente e estes

números tendem a continuar aumentando. Somando ambas as populações é possível estimar

que neste verão de 2005, por exemplo, a população de Saquarema subiu de 61.574 habitantes

para 128.125, isto sem levar em conta os visitantes hospedados em hotéis e pousadas.

5.5 Projeções das concentrações de nutrientes no sistema lagunar e estimativa da

capacidade de suporte

A partir do modelo de balanço de nutrientes para as lagunas e das projeções de

crescimento da população do município foi possível calcular cenários das concentrações de

nutrientes para diversos anos (Figuras 33 a 38). A capacidade de suporte do sistema ao input

de nutrientes foi verificado utilizando a resolução CONAMA nº 357 (CONAMA, 2005) para

águas salobras de classe 1 (ver Anexo 2).

Segundo o modelo, vê-se que a Lagoa da Mombaça é a que menos corre riscos de

chegar a um estado de degradação avançado dentro dos próximos 50 anos, tanto em relação

ao nitrogênio (Figura 33) quanto em relação ao fósforo (Figura 34).

63

0

0,5

1

1,5

2

2,5

2000 2010 2020 2030 2040 2050Anos

Con

c N

(g/m

³)

C1

C2

CONAMA nº357, 2005


para o cenário C2 (população permanente + flutuante) na Lagoa da Mombaça e

enquadramento na classificação de qualidade de água estabelecida pelo CONAMA (2005).

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

2000 2010 2020 2030 2040 2050Anos

Con

c P

(g/m

³)

C1

C2

CONAMA nº357, 2005


o cenário C2 (população permanente + flutuante) na Lagoa da Mombaça e enquadramento na

classificação de qualidade de água estabelecida pelo CONAMA (2005).

64

0

0,5

1

1,5

2

2,5

2000 2010 2020 2030 2040 2050Anos

Con

c N

(g/m

³)

C1

C2

CONAMA nº357, 2005


para o cenário C2 (população permanente + flutuante) nas Lagoas Jardim/Boqueirão e


0

0,1

0,2

0,3

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2000 2010 2020 2030 2040 2050Anos

Con

c P

(g/m

³)

C1

C2

CONAMA nº357, 2005


o cenário C2 (população permanente + flutuante) nas Lagoas Jardim/Boqueirão e


65

0

0,5

1

1,5

2

2,5

2000 2010 2020 2030 2040 2050Anos

Con

c N

(g/m

³)

C1

C2

CONAMA nº 357 (2005)


para o cenário C2 (população permanente + flutuante) na Lagoa de Fora e enquadramento na


0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

2000 2010 2020 2030 2040 2050Anos

Con

c P

(g/m

³)

C1

C2

CONAMA nº 357 (2005)


o cenário C2 (população permanente + flutuante) na Lagoa de Fora e enquadramento na


66

As lagunas Jardim/Boqueirão, considerando apenas os valores medianos de

concentrações de N para o cenário C1 (Figura 35), já apresenta valores muito próximos do

limite máximo estabelecido pela resolução CONAMA (CONAMA, 2005) para todos os anos

modelados. E, considerando o cenário C2, as concentrações de N já alcançariam este limite

em 2040. Considerando a pior conjuntura, que seria a descarga de nutrientes pela população

permanente mais a flutuante (cenário C2), numa situação de poucas trocas (tempo de

residência máximo), já em 2010 a laguna ultrapassaria o limite máximo da resolução. Quanto

ao fósforo (Figura 36), as concentrações na laguna aumentariam ano a ano, chegando

próximas ao limite máximo em 2050, considerando o cenário C2. Porém, se considerado o

pico extremo de concentração, este ultrapassaria o limite em 2020 para o cenário C1 e já em

2010 para o cenário C2.

Quanto à Lagoa de Fora, esta é a que apresenta previsão mais crítica. Em 2030, sua

concentração média de N para o cenário C2 já estaria alcançando o limite máximo da

resolução CONAMA (Figura 37). Porém, se forem considerados os máximos de

concentração, estes já teriam ultrapassado este limite para o cenário C2 e, a partir de 2010,

também para o cenário C1. Em relação ao fósforo (Figura 38), as concentrações para ambos

os cenários comportam-se de maneira similar às lagunas Jardim/Boqueirão, porém, por ser a

laguna que tem contato direto com o mar e, por isso, ter maior troca, suas oscilações são

maiores. Sendo assim, embora as concentrações médias previstas estejam abaixo do limite da

CONAMA, as concentrações máximas para ambos os cenários já estão acima deste limite

atualmente.

É importante ressaltar que, no caso do P, a resolução CONAMA trata do fósforo total,

enquanto as concentrações aqui apresentadas referem-se apenas ao ortofosfato, o que significa

que em relação ao total as lagunas podem encontrar-se numa situação ainda pior.

Embora o modelo aqui proposto não seja discretizado, considerando apenas os inputs

de nutrientes em função da população e os tempos de residência das lagunas, os resultados

condizem com o estado atual do sistema lagunar. A laguna da Mombaça é a menos impactada

já que, embora seja a de circulação mais restrita, tem uma área grande e é a que possui menor

concentração populacional no seu entorno. Segundo o modelo, mesmo com um incremento

populacional progressivo, esta laguna não atingiria um grau significativo de degradação.

Porém, embora se encontre numa área menos habitada, é a laguna que tem maior potencial de

crescimento populacional. Além disso, por ser a mais afastada da comunicação com o mar

(circulação mais restrita) é a laguna que tem maior potencial de impacto, pois sofre maior

acumulação de poluentes. As lagunas Jardim/Boqueirão também não têm tantos habitantes no

seu entorno, mas possuem circulação também restrita e área pequena, levando a uma

67

concentração de nutrientes um pouco maior. As previsões para estas lagunas já são um pouco

menos otimistas, considerando o incremento populacional nos períodos de veraneio junto com

condições de poucas trocas. A Lagoa de Fora, mesmo sendo beneficiada com uma renovação

de águas bem mais intensa, como concentra a maior parte da população do município, é a

mais degradada e, pelo modelo, apresenta uma tendência de piora de suas condições apesar da

conexão permanente com o mar promovida pela construção da Barra Franca.

5.6 Considerações finais

Diversos relatórios de agências ambientais locais (FEEMA e fundação SERLA) já

abordaram o recorrente estado precário das águas das lagunas durante o verão, quando as

temperaturas estão altas e o turismo/veraneio é mais intenso (KNOPPERS et al., 1999).

Remediações são possíveis, mas, antes de tudo é necessário um melhor conhecimento dos

fatores que regem as fontes internas e a dinâmica de nutrientes no sistema antes de poder

prever com precisão as mudanças nas concentrações na coluna d’água que ocorram em função

do input externo de nutrientes (SMITH et al., 1999). Segundo o EIA-RIMA que foi submetido

à FEEMA em 2000 para o processo de licenciamento, a obra da Barra Franca de Saquarema

visava à perenização da comunicação entre a laguna e o mar, permitindo inclusive a entrada

na laguna de pequenas embarcações de pesca e lazer. Porém, os recursos marinhos e costeiros

demandam soluções de manejo holísticas; eles são caracterizados por uma complexidade em

termos de ecologia, padrões de utilização e usuários (BROWN et al., 2001). Mesmo visando à

recuperação, qualquer intervenção do homem no meio ambiente pode gerar efeitos positivos e

negativos. Por isso mesmo, os Estudos de Impacto Ambiental precisam ter uma importância

maior no planejamento dos empreendimentos. Os processos que regem os ecossistemas são

extremamente dinâmicos e, assim como é indispensável o monitoramento posterior a uma

obra, também os EIA-RIMAs deveriam conter informações mais consistentes sobre o sistema,

com uma campanha de amostragem de período mais longo, além de uma maior aproximação

com a comunidade local.

A magnitude da atividade heterotrófica (respiração), os processos biogeoquímicos

predominantes nos sedimentos e a importância do compartimento sedimento-água intersticial

no funcionamento global do sistema variam em função de diferentes parâmetros físicos,

químicos e biológicos (BELLOTTO, 1992). Nos sedimentos associados a algum tipo de

vegetação, seja alga ou macrófita, verifica-se que esta tem um papel determinante no controle

dos estoques de nutrientes nas águas intersticiais, nas condições de oxi-redução dos

sedimentos e, conseqüentemente, nos fluxos difusivos através da interface sedimento-água

68

que, por sua vez, vão influenciar a produção primária do compartimento pelágico. Por outro

lado, para sedimentos desprovidos de vegetação, a participação do compartimento sedimento-

água intersticial no funcionamento do sistema parece estar condicionado mais diretamente aos

próprios níveis de produção do compartimento pelágico, sendo que quanto maior a produção

na coluna d’água maior parece ser a sedimentação de material fitoplanctônico não degradado,

aumentando a importância da mineralização bentônica no metabolismo global do sistema

(BELLOTTO, 1992).

O modelo aqui utilizado foi um modelo matemático simples, não oferecendo

possibilidades para se considerar todos estes aspectos. Mesmo assim, permitiu uma análise

geral da capacidade de suporte do sistema lagunar de Saquarema de maneira rápida e prática.

Representar a dinâmica do ambiente através de abordagens matemáticas constitui uma

ferramenta útil na previsão das conseqüências e implicações de diferentes políticas de manejo

(GUO et al., 2001). Avaliações através de modelagens podem ser usadas como ferramenta na

gestão das comportas de uma represa, por exemplo (AZEVEDO e WASSERMAN, 2004).

Também já é verificado que a gestão de corpos hídricos costeiros pode ser complementada

pela utilização dos mapas de tempo de residência, obtidos através de modelagens, como uma

ferramenta para se determinar o local mais apropriado para lançamento de efluentes (ALVES,

2003). Existem diversos softwares de modelagem tanto hidrodinâmica quanto de qualidade de

água, que tentam incorporar o máximo das interações e processos naturais do ambiente para

darem resultados os mais próximos possíveis da realidade. Porém toda esta sofisticação é

inútil se não há um banco de dados sobre os aspectos básicos do sistema. Esta é uma das

maiores limitações que um pesquisador pode encontrar ao tentar entender o funcionamento

deste sistema e fazer previsões sobre suas condições futuras.

Algumas sugestões de KNOPPERS et al. (1999) para solucionar o problema da

eutrofização de sistemas lagunares são: redução do nutriente limitante através de

modificações no uso do solo na bacia do sistema; manejo de mais de um nutriente para manter

o balanço das taxas de nutrientes em relação à demanda dos produtores primários; focar no

controle sazonal do aporte do nutriente limitante nos períodos em que o sistema está

susceptível ao sobrenriquecimento; e obtenção de dados específicos do sistema para um

manejo da qualidade da água, que difere entre os diferentes sistemas.

Porém, identificar as fontes de poluição e planejar estratégias de controle não deve ser

visto como um esforço pontual, mas sim como um processo contínuo (ECONOMOPOULOS,

1993). Depois que um inventário das emissões de poluição for feito, este precisará

permanecer atualizado e acurado. Similarmente, estratégias de controle deverão ser revisadas

em relação a sua efetividade e custo, enquanto a eficiência das medidas implementadas deverá

69

ser monitorada e comparada com previsões, de maneira a servirem como guias para o futuro.

Além disso, a incumbência de um órgão público específico para estas tarefas é necessária, o

envolvimento destes órgãos no fornecimento de dados e suporte é imprescindível.

Especialistas em planejamento, estatísticos com conhecimento em atividades industriais e

outras atividades econômicas, etc. uma rede de especialistas em regime de cooperação pode

desenvolver um planejamento competente e de longo alcance. A avaliação da saúde ambiental

necessita de uma abordagem interdisciplinar, que requer a união de esforços de cientistas

especializados em vários campos, poder público e sociedade (NIPPER, 2000).

Além disso, o processo de tomada de decisão requer um entendimento dos

contribuidores mais significativos para os problemas ambientais regionais e da maneira como

o ecossistema vai reagir à determinada política de gerenciamento. Este entendimento só será

alcançado se forem consideradas e exploradas as interações entre os fatores sociais,

econômicos, ambientais, regulatórios e de estilo de vida (GUO et al., 2001).

70

6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

7.1 Conclusões

Em relação aos resultados das projeções, as análises foram baseadas em dados

limitados, o que exigiu algumas aproximações e, conseqüentemente, envolveu limitações.

Sendo assim, é necessário ressaltar alguns aspectos:

� Os valores correspondem a uma situação onde se assume que a carga de poluição

aumenta com o crescimento da população, sem nenhuma medida de correção.

� O crescimento populacional é fator determinante na quantificação da carga de

poluição que entra num sistema. Existem vários cenários futuros sobre crescimento

populacional, desde um crescimento contínuo e exponencial até uma possível

redução na população. Nesta análise utilizou-se a metodologia adotada pelo IBGE

para a projeção populacional, como já foi mencionado.

� Foi assumido que a carga total de poluição relaciona-se linearmente com o tamanho

da população. Isto pode implicar numa sub-estimativa de futuras variações nestas

cargas relacionadas a um aumento no padrão de vida, por exemplo, ou à ampliação

no serviço de abastecimento de água.

Apesar da Barra Franca, os dados e as previsões para a laguna de Saquarema não são

tão favoráveis. Com a abertura da barra, esperava-se que a entrada da água do mar,

extremamente pobre em fósforo, promovesse a diluição das águas da laguna, elevando assim

os valores da relação N:P. Esta elevação foi confirmada, mas não necessariamente pela

diluição do fósforo, houve também um grande aumento nas concentrações de nitrogênio

inorgânico total, principalmente através do amônio. Embora as concentrações de alguns

nutrientes tenham diminuído segundo as amostragens do Consórcio Intermunicipal Lagos-São

João, a relação entre as formas de nitrogênio mostra que a concentração de amônio está

extremamente alta em relação ao nitrito e nitrato, indicando ainda uma forte poluição por

esgotos. Porém, estes altos valores de amônio também podem ser um indício de evasão de

nitrogênio a partir do sedimento em função da abertura da barra e aumento da hidrodinâmica.

Quanto à capacidade de suporte do sistema, as previsões mostram que a Barra Franca não será

suficiente para resolver o problema da eutrofização se a carga de nutrientes que entra no

71

sistema não diminuir, seja pelo controle do uso da terra ou pela implantação de um sistema de

tratamento eficaz ou ambos. Situação deste tipo já acontece na realidade. O sistema lagunar

de Maricá já possui uma conexão artificial com o mar desde a década de 70. Porém esta já não

é suficiente e um recente projeto da SERLA propõe a abertura de um segundo canal de

ligação com o mar no meio da barra de Maricá. É possível que dentro de dez a quinze anos a

mesma proposta já esteja sendo reproduzida para Saquarema.

6.2 Recomendações

Para se avaliar com maior precisão se o problema da eutrofização persistirá em

Saquarema, exigindo uma nova proposta de solução, e para saber qual seria a proposta mais

eficaz é essencial o monitoramento das concentrações de nutrientes no sistema lagunar. Os

resultados deste estudo mostram que a abertura da Barra Franca causou modificações no

sistema. As conseqüências que o aumento do hidrodinamismo podem trazer à remobilização

do fundo e à redisponibilização de nutrientes para a coluna d’água precisam ser monitoradas.

Certamente o metabolismo das lagunas mudou e para se avaliar esta mudança é muito

importante a inclusão dos parâmetros clorofila a e feopigmentos nas amostragens e análises,

além dos parâmetros orgânicos, como nitrogênio, fósforo e carbono orgânico dissolvido e

particulado (NOP, NOD, POP, POD, COP e COD). Estes compostos entram no sistema

através dos rios e ao serem degradados, além de consumirem oxigênio, transformam-se em

inorgânicos, representando mais uma fonte de nutrientes. Além disto, as amostragens seriam

bem mais significativas se fossem realizadas no meio das lagunas. Um simples barco de

pescador seria suficiente para se ter um afastamento razoável das margens e um pescador

provavelmente não se negaria a ajudar num trabalho que visa a melhoria do sistema do qual

ele depende para sobreviver.

A realização do esgotamento sanitário dos bairros que circundam o sistema,

preferencialmente da Lagoa de Fora, é muito importante. Porém, vale ressaltar que nas

estações de tratamento secundário, atualmente em construção em alguns municípios da

Região das Baixadas Litorâneas, incluindo Saquarema, o sistema é baseado na remoção da

DBO5 (demanda biológica de oxigênio). Estas estações eliminam o material particulado, que

contém bastante fósforo e nitrogênio, porém esta eliminação pode chegar a no máximo 50%,

dependendo do sistema. O problema principal é que estas estações estarão lançando o esgoto

que antes era difuso, em apenas um ponto. O impacto deste lançamento concentrado dos

rejeitos ainda é desconhecido, mas provavelmente será muito prejudicial para o sistema

lagunar. Sendo assim, outro fator importante ao qual se deve estar atento é o aumento

72

populacional. Somente a obra de abertura da barra não será capaz de garantir a qualidade de

água que se espera das lagunas se a população continuar a crescer no mesmo ritmo que nos

últimos 50 anos.

Quanto à ocupação pode-se estabelecer gabaritos, por exemplo, impedindo mais

construções nas margens e impedindo quem já mora nelas de aumentar o imóvel e realizar

aterros. Outra possibilidade é usar o IPTU como instrumento, por exemplo, aumentando

significativamente o valor das taxas para novas residências e empreendimentos (controlando

ocupação e gerando receita). Também seria interessante criar descontos para

empreendimentos que empreguem mão-de-obra local, respeitem o meio ambiente e invistam

no município. Um Plano Diretor poderá reduzir a pressão urbana sobre as áreas de proteção e

disciplinar o crescimento urbano e as atividades econômicas existentes no município.

A prefeitura pode subsidiar ou dar incentivos fiscais para a criação de RPPNs (Reserva

Particular do Patrimônio Natural); criar áreas de proteção abertas à visitação e espaços para a

promoção de eventos educacionais, cobrando entrada para turistas para geração de renda; criar

programas de conscientização e educação ambiental nas escolas e nas comunidades,

incentivando a capacitação de mão-de-obra local para a realização de atividades ligadas ao

meio ambiente, como guias e educadores ambientais para o turismo; criar festas locais

relacionadas a aspectos socioambientais da cidade, promovendo-as até mesmo como atração

turística, como, por exemplo, Festa do Camarão, Festa da Árvore, etc. Concluindo,

desenvolver o sentimento das pessoas pelo seu meio ambiente local, tornando-as agentes

auxiliares na proteção de sua cidade. O turismo é um importante gerador de receita para um

município, entretanto, também pode ser um grande vilão para o meio ambiente. Uma cidade

como Saquarema tem atrativos interessantes para desenvolver o turismo aventura ou o

turismo ecológico, porém precisa possuir infra-estrutura e qualidade de serviços capazes de

atrair o turista mantendo a qualidade socioambiental da cidade. É preciso educar e

conscientizar a população local em relação ao turismo e, inclusive, capacitar moradores e

empreendedores locais para recebê-los.

Estabelecer o tipo de uso que se deseja dar a uma área é fundamental quando se

discute a conservação de um ecossistema. O sistema lagunar de Saquarema representa um

criadouro natural de espécies, sendo assim, a contenção da eutrofização excessiva e de suas

conseqüências consiste em medida essencial para o manejo dos recursos pesqueiros e para a

manutenção do balneário e seu valor paisagístico. Sendo uma região que sofre grande pressão

da ocupação humana, as autoridades devem definir o tipo de uso mais adequado do ambiente

e os recursos para tal, numa ampla discussão com a comunidade. Para isso já existe uma série

de trabalhos científicos e pesquisas realizados na área, como a proposta de gerenciamento

73

elaborada por BARROS (2003) e o monitoramento realizado pelo Consórcio Intermunicipal

Lagos-São João, por exemplo, que podem ser de muita utilidade na tomada de decisão.

Porém, os resultados destas pesquisas não terão aplicabilidade se não estiverem integrados

com as aspirações da comunidade local e, mais importante ainda, nenhuma intervenção ou

tecnologia será eficiente na resolução dos problemas ambientais de uma região se não houver

a conscientização da sociedade de que a mudança de comportamento também é um ponto

fundamental. Espera-se que este trabalho possa servir de base de discussão para os diversos

stakeholders locais – poder público, institutos de pesquisa e organizações não-governamentais

– e como ferramenta para um possível plano de gestão e manejo do sistema lagunar de

Saquarema.

74

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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de Saquarema - RJ. Saquarema: UFF. (2000).

80

APÊNDICE

APÊNDICE 1 – Resultados das amostragens

Tabela 1. Temperatura (°C).

jul/03 set/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 jun/04 Rio Bacaxá 26 26 29 20 34 29 28 23 Mombaça 25 24 28 29 36 30 26 25 Boqueirão 25 22 26 26 35 29 27 25 Fora 24 23 23 23 22 28 26 25 Praia 23 20 22 26 25

Tabela 2. Salinidade.

jul/03 set/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 Rio Bacaxá 34 33 31 32 34 30 37 37 35 Mombaça 32 29 20 14 17 11 17 26 24 Boqueirão 35 35 27 17 29 23 21 35 27 Fora 35 35 35 35 36 30 37 36 33 Praia 35 36 38 35 37 40

Tabela 3. pH.

jul/03 set/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 Rio Bacaxá 8,5 8,31 8,8 8,3 7,69 7,1 8,43 8,12 8,13 Mombaça 8,15 6,73 8,98 8,41 8,23 8,08 8,49 8,32 8,25 Boqueirão 8,2 8,01 8,86 8 7,92 8,11 8,6 8,3 8,53 Fora 7 8,03 8,01 7,34 7,82 8,17 8,37 8,25 8,27 Praia 8,2 8,17 8,16 7,82 8,24 8,3 8,23

Tabela 4. Oxigênio dissolvido (mg/L).

jul/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 Rio Bacaxá 8 11,79 8,19 7,99 5,59 7,79 6,79 7,79 Mombaça 7,99 9,99 8,09 7,59 6,62 7,25 7,29 7,04 Boqueirão 8,39 9,99 7,99 7,79 6,23 6,95 7,99 6,72 Fora 7,59 8,59 8,19 7,19 7,79 7,79 7,99 5,89

Tabela 5. Demanda bioquímica de oxigênio (mg/L).

jul/03 set/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 Rio Bacaxá 19,98 9,19 4,8 9,19 5,99 4,4 1,6 2,4 Mombaça 0,4 9,6 16,4 3,4 7,8 9,2 3,6 1,6 4,4 Boqueirão 1,2 1,6 7,99 4,8 6,39 4,8 4 0,8 3,2 Fora 0,8 3,2 6,79 4,4 11,19 0,8 0,8 4 2,8 Praia 1,2 2,4 0,8 1,6 0,4 3,6 1,6

81

Tabela 6. Nitrato (µM).

jul/03 set/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 Rio Bacaxá 1,127 0,051 0,644 0,161 0 0 0,499 0,419 0,048 Mombaça 0,161 0,032 0,000 0,161 0,081 0,000 0,000 0,177 0,024 Boqueirão 0,322 0,097 0,161 1,288 0 0,000 0 0,145 0 Fora 1,449 0,821 4,992 0,161 1,127 0,483 1,836 2,496 0,435 Praia 0,805 0,016 0,322 0,805 0 0,161 0,161

Tabela 7. Nitrito (µM).

jul/03 set/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 Rio Bacaxá 6,89 0,022 0,043 0,456 0,13 0,696 0,283 0,391 0,456 Mombaça 0,043 0,043 0,043 0,120 0,337 0,619 0,532 0,272 0,532 Boqueirão 0,239 0,043 0,043 0,174 0,348 0,413 0,587 0,13 0,435 Fora 0,109 0,109 0,456 0,152 1,521 0,13 0,217 0,217 0,196 Praia 0,022 0,022 0,065 0,174 0,022 0,043 0,043

Tabela 8. Amônio (µM).

jul/03 set/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 Rio Bacaxá 17,736 1,497 2,217 7,76 7,76 14,411 15,519 17,736 7,205 Mombaça 4,988 1,219 2,217 3,603 10,808 11,085 8,037 3,603 4,157 Boqueirão 3,88 2,494 2,771 2,771 14,965 2,217 6,651 2,771 4,988 Fora 2,217 4,157 22,17 2,217 17,736 8,314 7,76 9,977 1,663 Praia 1,109 2,106 4,434 7,76 2,217 7,205 2,771

Tabela 9. Nitrogênio inorgânico dissolvido total (µM).

jul/03 set/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 Rio Bacaxá 25,75 1,57 2,90 8,38 7,89 15,19 16,30 18,55 7,71 Mombaça 5,19 1,30 2,26 3,88 11,23 11,70 8,57 4,05 4,71 Boqueirão 4,44 2,63 2,98 4,23 15,31 2,63 7,24 3,05 5,42 Fora 3,77 5,09 27,62 2,53 20,39 8,93 9,81 12,69 2,29 Praia 1,94 2,14 4,82 0,00 8,74 2,24 7,41 2,98 0,00

Tabela 10. Ortofosfato (µM).

jul/03 set/03 out/03 dez/03 fev/04 mar/04 abr/04 mai/04 jun/04 Rio Bacaxá 1,79 0,105 0,105 2,948 0,737 0,211 1,369 0,526 0,632 Mombaça 0,105 0,032 0,211 0,895 0,632 0,684 0,474 0,526 0,684 Boqueirão 0,105 0,042 0,211 0,948 0,632 0,421 0,526 0,211 0,526 Fora 0,105 0,2 0,526 0,842 1,264 0,105 0,105 1,474 0,211 Praia 0,105 0,116 0,211 0,421 0 0 0,105

82

APÊNDICE 2 – Artigo publicado no VIII Congresso Brasileiro de Defesa do Meio

Ambiente, realizado de 20 a 22 de junho de 2005 pelo Clube de Engenharia, UFRJ e

CREA-RJ.

Balanço de Nutrientes na Lagoa de Saquarema-RJ após Intervenção para

Abertura Permanente da Conexão com o Mar

FLÁVIA BEATRIZ BESERRA AZEVEDO ¹, ² E JÚLIO CÉSAR WASSERMAN¹, ³

¹ Pós-Graduação em Ciência Ambiental, Universidade Federal Fluminense. Av. Litorânea,

s/n, Instituto de Geociências, 5° andar/Sala 511. CEP: 24210-340, Niterói – RJ. Tel: (21)

2629-5945.

² E-mail: [email protected]

³ E-mail: [email protected]

Tema – Gestão Ambiental, Processamento de dados

Breve ementa: O objetivo deste trabalho foi a avaliação da qualidade da água do sistema

lagunar de Saquarema a partir de um modelo numérico que simula o impacto da densidade

populacional.

Resumo - O objetivo deste trabalho foi a avaliação da qualidade da água do sistema lagunar

de Saquarema a partir de um modelo numérico que simula o impacto da densidade

populacional. Para isso, elaborou-se um balanço de nutrientes, levando em consideração dois

cenários. Num cenário simulado considerou-se a carga de efluentes liberada pela população

permanente do município e em outro considerou-se o lançamento de efluentes pela população

permanente somada à população flutuante, isto é, a população total estimada para o período

de veraneio. As estimativas mostraram que a abertura permanente da barra não será suficiente

para resolver o problema da eutrofização se a carga de nutrientes que entra no sistema não

diminuir, seja pelo controle populacional ou pela implantação de um sistema de tratamento

eficaz ou ambos.

83

Palavras-Chaves: laguna de Saquarema, eutrofização, balanço de nutrientes, modelização.

1. INTRODUÇÃO

A Zona Costeira abriga um mosaico de ecossistemas de alta relevância ambiental, cuja

diversidade é marcada pela transição dos ambientes terrestre e marinho, com interações que

lhe conferem um caráter de fragilidade. Além disso, a maior parte da população mundial vive

nestas zonas, onde há uma tendência permanente ao aumento da concentração demográfica

(MMA, 2003). Como consequência, o lançamento de resíduos é um problema que atinge

freqüentemente estas áreas devido ao aumento da concentração humana não ser acompanhado

por soluções adequadas de saneamento. A linha de costa do Estado do Rio de Janeiro tem 850

km de extensão e área de 18.292 km² e abriga uma densidade populacional de cerca de 585

habitantes/km2, sendo considerada a mais antropizada da costa brasileira (SEMADS, 2001;

FEEMA, 2003). Pesquisa recente do Sistema Nacional de Informação em Saneamento indicou

que cerca de 80 % da população do Estado é atendida com coleta de esgotos. Mas desses,

apenas 2,5 % são tratados em estações convencionais e lagoas de estabilização (SEMADS,

2001).

As atividades humanas têm profundo impacto sobre o ciclo geoquímico global de

carbono (C), nitrogênio (N) e fósforo (P). Diversas pesquisas apontam como principais fontes

de poluição antrópica de sistemas aquáticos os efluentes domésticos e industriais e a

drenagem de nutrientes provenientes de áreas de agricultura e pastos (e.g. Oliveira e Kjerfve,

1993; Kiss et al., 2003; Lenzi et al., 2003). Isto em grande parte se dá porque as pessoas

utilizam os cursos d’água como um conveniente sistema para a disposição dos seus efluentes.

O input de matéria orgânica para sistemas costeiros é considerado o mecanismo de partida

para a perda de biodiversidade e distrofia (Carmouze et al., 1991; Petihakis et al., 1999; Lenzi

et al., 2003; Pastres et al., 2003; Scheren et al., 2004). A capacidade de ecossistemas costeiros

de assimilar substâncias depende de uma série de processos de natureza física, química e

biológica. Sendo assim, para entender como um certo fator crítico, como, por exemplo, a

concentração de oxigênio ou de algum contaminante, comporta-se nestes ambientes é preciso

levar em conta uma larga variedade de processos.

As condições naturais da Zona Costeira do estado do Rio de Janeiro, principalmente

dos seus sistemas lagunares, vêm sendo degradadas por lançamentos de efluentes domésticos

e/ou industriais, do aterramento das margens, assoreamento da bacia, retirada de areia,

degradação da vegetação terrestre no entorno do corpo hídrico ou de seus tributários e

edificações nas margens (FEEMA, 2003). Enquanto algumas lagunas do estado ainda se

84

encontram relativamente preservadas, outras foram profundamente modificadas, o que faz

desta região uma importante área experimental na qual é possível estudar os diferentes passos

do complexo processo de eutrofização (Carmouze e Vasconselos, 1992).

As lagoas costeiras estão entre os mais importantes ecossistemas aquáticos, sendo

encontradas no Brasil desde o Estado do Rio Grande do Sul até o Estado do Maranhão

(Thomaz et al., 2001). No Estado do Rio de Janeiro, entre as cidades de Niterói e Cabo Frio

está inseridas na Região dos Lagos, atualmente denominada Região das Baixadas Litorâneas,

que possui quatro sistemas lagunares afogados, em uma área de 2.690 km². Estes sistemas

lagunares, vêm sendo degradados por lançamentos de efluentes domésticos e/ou industriais,

aterramento das margens, assoreamento da bacia, retirada de areia, degradação da vegetação

terrestre no entorno do corpo hídrico ou de seus tributários e edificações nas margens

(FEEMA, 2003). Enquanto algumas lagunas do estado ainda se encontram relativamente

preservadas, outras foram profundamente modificadas, o que faz desta região uma importante

área experimental na qual é possível estudar os diferentes passos do complexo processo de

eutrofização (Carmouze e Vasconselos, 1992).

Dentre os municípios que compõem a Região das Baixadas Litorâneas, Saquarema

(22,92°S e 42,51°W) tem regime pluviométrico anual variando em torno de 700 mm e

apresenta clima quente e úmido, com estação chuvosa predominante no verão, com médias

máximas anuais de temperatura em torno de 31°C e mínimas em torno de 19°C (Barbiére e

Coe Neto, 1999). A região vem sendo submetida a processo de urbanização acelerado, tendo

sua população aumentado em média 49,74% na última década, a uma taxa média anual de

4,12%, o que representa um incremento de metade da população em uma década (Barros,

2003). A crescente população humana que vem ocupando estas áreas, sem planejamento está

levando a uma eutrofização cultural das lagoas da região (Brown et al., 2001; Furtado et al.,

2002).

O sistema lagunar de Saquarema abriga uma série de lagoas rasas, mesotróficas (nível

moderado de eutrofização) a hipertróficas (alto nível de eutrofização), sujeitas a impactos

tanto naturais quanto culturais (Carmouze et al., 1991). O sistema tem uma área superficial de

21,2 km² e uma profundidade média de 1,15 m e é composto por quatro compartimentos. Os

compartimentos são de oeste para leste: Lagoa de Urussanga ou Mombaça (12,6 km²), Lagoa

Jardim (2 km²), Lagoa do Boqueirão (0,6 km²) e Lagoa de Fora (6 km²). A área da bacia de

drenagem é de 215 km² e corresponde a 50,7% da área total do município. Os principais rios

que compõem o sistema de drenagem são o Bacaxá, dos Padres, Seco, Córrego do Valão da

Cachoeira, Jundiá, Tinguí e Mato Grosso ou Roncador (Figura 1). A maior parte dos aportes

fluviais se dão na lagoa da Mombaça, onde deságua o Mato Grosso.

85

As atividades econômicas que caracterizaram o município de Saquarema até a década

de 1960 estavam ligadas à pesca, criação de gado e produção de cítricos. A partir desta

década, o Sistema Financeiro de Habitação impulsionou o capital imobiliário e de veraneio,

gerando como conseqüência uma pressão sobre o uso dos solos, resultante da especulação

imobiliária. Como conseqüência, tem-se graves problemas com o esgotamento sanitário,

tornando o esgoto in natura a principal fonte de poluição para a lagoa. Até o presente, a maior

parte do esgoto do município é despejada no sistema lagunar sem qualquer tratamento,

estima-se que sejam despejados 5.000 m³ de esgoto por dia nas lagoas (Barros, 2003). O

esgoto in natura é levado por rios às lagunas e praias da região, causando poluição ambiental,

ameaças à saúde pública e perda do potencial turístico, sendo este fato agravado pelo aumento

da população de veranistas nos finais de semana prolongados, feriados e no período de férias

no verão (Diégues e Rosman, 1998). Graças a situação de circulação restrita (apenas

produzida pelo vento), o despejo de esgoto levou o sistema lagunar a um avançado estado de

degradação, sendo classificada por Carmouze e Vasconselos (1992) como eutrofizada.

Figura 1. Localização da Laguna de Saquarema (Fonte: Fundação CIDE, 2001).

Segundo Knoppers et al. (1999), a Lagoa de Fora tinha conexão permanente com o

mar através de um canal mantido por pescadores locais até 1920 e depois tornou-se mais rara,

sendo preciso o emprego de máquinas para abri-la. Há alguns anos a barra fechou-se

permanentemente e o ciclo hidrológico da lagoa se reduziu ao aporte dos rios, precipitação,

86

evaporação e infiltração de água do mar através da restinga (Alves, 2003). Com o objetivo de

perenizar a barra e com isso melhorar a qualidade da água do sistema lagunar foi realizada a

construção de um guia correntes na praia de Itaúna e a dragagem do canal que se formou entre

o guia correntes e a pedra da Igreja de Nossa Senhora de Nazaré, projeto que passou a ser

conhecido pela população como Barra Franca de Saquarema.

A abertura de canais em lagoas costeiras com o objetivo de aumentar a comunicação

com o mar e com isso melhorar a qualidade da água tem sido objeto de pesquisas, tanto nos

seus aspectos hidrodinâmicos quanto ecológicos (Dionisio et al., 2000). Porém esta questão é

complexa, pois, considerando-se as peculiaridades climatológicas, geomorfológicas e

ecológicas de cada região, nem sempre a abertura artificial da barra, que seja a solução para

um sistema, pode ser adequada para outro (Knoppers et al., 1999). A degradação de sistemas

hídricos pela eutrofização pode resultar em perdas de biodiversidade e dos recursos que estes

ambientes provém ao homem, gerando impactos econômicos relevantes. É necessário buscar

o equilíbrio entre os serviços gerados por uma atividade econômica e os serviços ambientais

oferecidos pelo ecossistema que são perdidos se esta atividade for poluidora (Smith et al.,

1999). As simulações, através de modelizações de sistemas naturais, permitem a previsão do

comportamento das variáveis ambientais para diferentes situações. Evita-se, assim o

desperdício de recursos financeiros, na medida em que se torna possível um direcionamento

mais racional e eficaz das ações de gestão.

Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi a avaliação das alterações geradas na

qualidade da água da laguna em razão da abertura da barra, através de um balanço de

nutrientes, modelizando a evolução do estado de degradação. Segundo o EIA-RIMA que foi

submetido à FEEMA em 2000 para o processo de licenciamento, a obra visava à perenização

da comunicação entre a laguna e o mar, permitindo inclusive a entrada na lagoa de pequenas

embarcações de pesca e lazer. Porém, os recursos marinhos e costeiros demandam soluções de

manejo holísticas; eles são caracterizados por uma complexidade em termos de ecologia,

padrões de utilização e usuários (Brown et al., 2001). Mesmo visando à recuperação, qualquer

intervenção do homem no meio ambiente pode gerar efeitos positivos e negativos. Desta

forma, pretendeu-se também, a partir de um modelo numérico, simular o impacto do

crescimento populacional e determinar a capacidade de suporte deste ecossistema. Espera-se

que este trabalho possa servir de base de discussão para os diversos stakeholders locais –

poder público, institutos de pesquisa e organizações não-governamentais – e como ferramenta

para um possível plano de gestão e manejo do sistema lagunar.

87

2. MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 Estimativa da carga cultural de nutrientes para o sistema lagunar

Teoricamente, estimativas empíricas da carga cultural de nutrientes para um sistema

pode ser obtida multiplicando-se o número de pessoas que habita a bacia pela produção per

capita diária de fósforo e nitrogênio (Knoppers et al., 1999). Para estimar a carga cultural de

nutrientes que entra no sistema lagunar foi utilizada a seguinte equação adaptada de Scheren

et al. (2004):

Carga de nutrientes = Intensidade da poluição x Variável funcional (1)

Onde a carga de nutrientes representa o input atual de poluentes para a laguna, a

intensidade da poluição representa a quantidade de poluente produzida (por exemplo,

produção anual de esgotos por pessoa) por unidade de uma certa variável funcional (seguindo

o mesmo exemplo, neste caso seria a população total da bacia hidrográfica em questão).

Os valores da carga de efluentes domésticos produzidos por pessoa, utilizados no

presente estudo, correspondem a uma média mundial obtida de relatórios divulgados

periodicamente pela Organização Mundial da Saúde (WHO – World Health Organization)

(Economopoulos, 1993) (Tabela 1).

Tabela 1. Intensidades de poluição reportadas na literatura. Autor Unidade Mínimo Máximo Valor mais

provável kg N/cap/ano a 1,7 6,6 4,15

kg P/cap/ano a 0,2 0,8 0,5

kg N/cap/ano b 0,36 3,3 1,83

Economopoulos (1993)

kg P/cap/ano b 0,009 0,5 0,25

a Quantidade liberada através de rede coletora.

b Quantidade liberada sem rede coletora.

A população da bacia hidrográfica (variável funcional) foi obtida através dos censos

demográficos do município (IBGE, 1996, 2000) e dos dados populacionais agregados por

setores censitários do estado do Rio de Janeiro (IBGE, 2004). Os dados separados por setores

censitários permitiram analisar os corpos do sistema lagunar separadamente, já que estes

possuem dinâmicas diferentes e também a população não se distribui uniformemente pelo

território do município. A partir destes dados chegou-se a valores da carga de nutrientes

lançada no sistema lagunar, que, inseridos no balanço de nutrientes, devolviam dados das

88

concentrações estimadas de nitrogênio e fósforo. Assumiu-se que a liberação de efluentes pela

população cresce proporcionalmente ao crescimento populacional, isto é, a descarga total de

efluentes no sistema lagunar relaciona-se linearmente com o tamanho da população. No

cenário base simulado (C1) considerou-se a carga de efluentes liberada pela população

permanente do município. No segundo cenário (C2) considerou-se o lançamento de efluentes

pela população permanente somada à população flutuante, isto é, a população total estimada

para os períodos de veraneio.


Foi realizado um balanço de nutrientes do sistema lagunar através de um modelo

segmentado de entrada e saída baseado em Scheren et al. (2004), de modo a determinar a

relação entre pressão e estado do ambiente. Este modelo consistiu num modelo de balanço de

massa não discretizado, não sendo adequado para a previsão de variações e flutuações

espacialmente localizadas, mas sendo uma útil ferramenta para acessar o balanço geral de

nutrientes de um sistema por compartimentos. Neste modelo, as lagoas Jardim e Boqueirão

foram consideradas como um único corpo por possuírem características físico-químicas

semelhantes e para facilitar a comparação com trabalhos anteriores, que também as

consideram desta forma em sua maioria (Moreira, 1989; Pereira, 1991; Wasserman et al.,

2000). Apesar de a bacia de drenagem da laguna de Saquarema possuir outros rios, apenas os

rios Mato Grosso, Jundiá e Bacxaxá foram considerados porque os demais não possuíam

registros de suas vazões na literatura.

Assumindo que os processos de retenção envolvendo os nutrientes (por exemplo,

sedimentação/ressuspensão e nitrificação/denitrificação) relacionam-se linearmente com a

concentração de nutrientes, o balanço de massa para cada compartimento (s) do sistema

lagunar é dado por:

sss

out

srm

in

srms

s

VKQ

QCIC

×+∑

×∑+=

±± )( 1,,1,,

(2)

Onde, para cada compartimento, 1,, ±srmC é a concentração de um nutriente (g m-3) mo

mar (m), no rio (r) ou no compartimento vizinho (s ± 1), sI representa a descarga do nutriente

(g ano-1), correspondente à “carga de nutrientes” da equação (1), s

inQ e s

outQ são,

respectivamente, as entradas e saídas de água do compartimento (m³ ano-1), sK representa a

89

taxa geral de retenção do nutriente (ano-1) e sV é o volume do compartimento em análise

(m³). As entradas e saídas de água do sistema podem ser do e para o mar (m), rios (r) e

compartimento vizinho (s ± 1).

Como a sedimentação é o principal mecanismo de retenção no caso do fósforo (P),

sK é igual a:

s

ss

H

vK = (3)

Onde sv representa a velocidade de sedimentação (incorporando a ressuspensão) para

o nutriente (m ano-1) e sH é a profundidade média do compartimento s.

A velocidade de sedimentação de P foi estimada usando uma relação empírica de

(Vollenweider, 1976):

s

d

d

ss

P tt

Hv ×= (4)

Onde, dt representa o tempo de retenção do nutriente (ano). É importante ressaltar que

a eq. 4, é baseada num vasto número de observações para velocidade de sedimentação do

fósforo e incorpora os efeitos da interação água-sedimento, incluindo ressuspensão e efeitos

de mistura.

Não existem dados sobre a velocidade de sedimentação do fósforo ou do seu tempo de

retenção no sistema lagunar de Saquarema, nem série de dados temporais que possibilitassem

uma estimativa adequada. Porém, segundo Knoppers et al. (1999), em lagunas altamente

impactadas, como as do estado do Rio de Janeiro, o estado trófico pode estar intimamente

relacionado com o tempo de residência. Sendo assim, no caso do presente estudo, como a

abertura da barra aumentou consideravelmente a hidrodinâmica das lagunas, considerou-se

que o tempo de retenção ( dt ) de um elemento em dado compartimento seria o próprio tempo

de residência do corpo, já que o tempo de residência é, conceitualmente, um indicador do

comportamento ecológico e da capacidade de renovação de estuários (Oliveira e Baptista,

1997).

No caso do nitrogênio (N), um importante fator de retenção além da sedimentação é a

denitrificação, a qual é influenciada por um grande número de fatores (profundidade, tempo

de residência, temperatura, etc.). Uma relação empírica para a retenção de nutrientes de uma

90

maneira geral foi, então, determinada por Nixon et al. (1996), baseado em dados de estuários

da costa do Atlântico, de variados tamanhos e características:

0,103)log(2,36% +−=d

ss

retidot

HN (5)

Onde dt também foi considerado como sendo o próprio tempo de residência do

compartimento estudado, pelos mesmos motivos já expostos acima.

O fator retidoN% representa os efeitos de retenção de N, que inclui sedimentação,

ressuspensão, nitrificação e denitrificação. Utilizando a eq. 5 chega-se a um balanço de massa

específico para o nitrogênio, que será dado, então, por:

sout

srmin

srmN

sretido

sN

Q

QCNIs

NC∑

×∑+−× ±±

=)()100%1( 1,,1,,

(6)

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Estimativa da carga cultural de nutrientes para o sistema lagunar

Utilizando os valores mais prováveis de Economopoulos (1993) para a produção de N

e P percapita, numa área onde não há rede coletora de esgotos, como é o caso do município de

Saquarema, calculou-se, então, a carga potencial estimada destes elementos que é lançada no

sistema lagunar de Saquarema, considerando a ausência total de sistemas de esgotamento

sanitário (Tabela 2).

Tabela 2. Totais de nitrogênio e fósforo carreados para a bacia de drenagem do sistema lagunar de Saquarema, considerando apenas a população permanente para os anos de 2000 e 2004.

Ano População Nitrogênio total (t) Fósforo total (t) 2000 44.812 a, b 82,90 8,96 2004 51.199 a, c 94,72 10,24

a Excluindo as residências da praia de Saquarema, praia de Itaúna e lagoa de Jacarepiá. b IBGE (2004) c Estimativa com base na metodologia de Oliveira et al. (2004).

91


As figuras 2 a 4 mostram os resultados do balanço de nutrientes calculado para cada

laguna do sistema lagunar de Saquarema, tanto para a população permanente, cenário C1

como para a população em períodos de veraneio (população permanente + flutuante), cenário

C2. Para a devida calibração do modelo, os anos selecionados correspondem a anos em que

foram realizados estudos no sistema lagunar (Moreira, 1989; Carmouze et al., 1991; Pereira,

1991; Wasserman et al., 2000) e ao monitoramento realizado recentemente pelo Consórcio

Intermunicipal Lagos São-João (2003/2004). As concentrações consideradas correspondem

apenas ao nitrogênio inorgânico dissolvido (NO3-, NO2

- e NH4+) e ao fósforo dissolvido

(PO43-) por serem as formas de N e P mais comumente reportadas na literatura sobre a laguna

de Saquarema. Como já mencionado, as lagoas Jardim e Boqueirão foram consideradas como

um único corpo.

As barras de desvio padrão dos valores modelados correspondem a concentrações

máximas e mínimas, possíveis de serem encontradas nas lagoas. Estas concentrações

máximas, mínimas e médias foram obtidas, respectivamente, através dos valores máximos,

mínimos e mais prováveis estabelecidos pela Organização Mundial de Saúde

(Economopoulos, 1993) (Tabela 1) e através dos valores dos tempos de residência de cada

lagoa calculados por Alves (2003). Em seu trabalho, o autor obteve um intervalo de valores,

onde os tempos de residência mínimos corresponderiam ao máximo de troca possível,

proporcionado por um evento de maré de sizígia, e os tempos de residência máximos

corresponderiam aos períodos em que a troca é menor devido aos efeitos da maré de

quadratura. Em ambos são considerados também os efeitos dos ventos. Sendo assim, os

maiores valores de concentração dos nutrientes seriam encontrados quando houvesse a pior

situação possível, isto é, uma liberação máxima de N e P para o sistema num período de

poucas trocas, isto é, tempo de residência máximo, e vice-versa. As trocas entre uma lagoa e

outra também foram calculadas a partir dos tempos de residência e para os rios, foram usadas

as medidas de vazão existentes na literatura (Moreira, 1989; Wasserman et al., 2000).

92

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c N

(g/m

³)

Valores reportados

C1

C2

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c P

(g/m

³)

Valores reportados

C1

C2

Figura 2. Resultados do balanço de N e P da lagoa da Mombaça para o cenário C1 (população permanente) e

para o cenário C2 (população permanente + flutuante), comparado com os valores de concentrações reportadas

pela literatura.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c N

(g/m

³)


0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c P

(g/m

³)Valores reportadosC1C2

Figura 3. Resultados do balanço de N e P das lagoas Jardim/Boqueirão para o cenário C1 (população

permanente) e para o cenário C2 (população permanente + flutuante), comparado com os valores de

concentrações reportadas pela literatura.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c N

(g/m

³)


0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

1989 1991 2000 2004Anos

Con

c P

(g/m

³)


Figura 4. Resultados do balanço de N e Pda lagoa de Fora para o cenário C1 (população permanente) e para o

cenário C2 (população permanente + flutuante), comparado com os valores de concentrações reportadas pela

literatura.

93

É possível verificar que a variação entre os valores máximos e mínimos modelados

aumenta da lagoa da Mombaça para a lagoa de Fora, corroborando com as características das

lagoas em relação aos respectivos tempos de residência e, conseqüentemente, aos potenciais

de troca. Outro aspecto que chama atenção é que, de uma maneira geral, também as

concentrações aumentam da lagoa da Mombaça, mais interior, para a lagoa de Fora,

principalmente em relação ao nitrogênio. Isto se deve principalmente ao fato desta última

concentrar a maior parte da população do município, já que o modelo considera uma relação

direta entre o tamanho da população e o input de nutrientes para o sistema. As lagoas

Jardim/Boqueirão apresentam as concentrações modeladas também altas porque, embora

estejam mais próximas da saída com o mar que a lagoa da Mombaça, possuem um valor

médio de tempo de residência alto. Segundo Pereira (1991), as taxas de liberação de N e P são

mais elevadas da lagoa de Fora para a lagoa da Mombaça porque o sedimento daquela é

derivado da produtividade algal, apresentando-se mais rico em N e P.

De uma certa forma, os valores reportados pela literatura acompanham, mesmo que de

forma mais variável, esta tendência, com exceção do ano de 1991, em que os valores de N

ficaram bem abaixo do mínimo modelado para as lagoas Jardim/Boqueirão e de Fora para

alguns anos. Os valores modelados podem ter sido mais altos devido a uma superestimação da

população do entorno destas lagoas, já que o IBGE não considera a bacia hidrográfica em

suas sub divisões ao fazer o levantamento censitário, e sim, agrupamentos de ruas, tornando

difícil a divisão da população por sub-bacias, como foi tentado no presente estudo. Além

disso, variações climáticas, estações do ano, atividades humanas e fluxo populacional

influenciam na quantidade e qualidade dos rejeitos de uma população, gerando muitas

variações na composição destes efluentes numa escala de tempo tanto anual quanto diária

(Souza, 1992).

No caso do fósforo, a maior parte das concentrações encontradas nas lagoas

corresponderam aos valores modelados para C2, estando acima de um nível mediano. Já a

lagoa da Mombaça apresentou os valores modelados bem abaixo dos encontrados na

literatura, principalmente em 2000. Porém, vale ressaltar que os valores de 2000 (Wasserman

et al., 2000) correspondem a uma campanha de amostragem realizada em apenas um mês, e

não um monitoramento anual como as demais. No caso do ano de 2004, em que o valor de

concentração corresponde a uma média anual, o valor modelado sendo muito inferior que o

medido em campo pode significar que está havendo uma liberação de P maior que a esperada

para o sistema, já que também foi verificado que os valores de P para os demais sacos são

mais altos em relação aos demais anos.

94

Um importante aspecto a ser levado em consideração sobre esta modelagem é que,

embora as equações que regem o presente modelo sejam baseadas num vasto número de

observações para velocidades de sedimentação, no caso do fósforo, incluindo ressuspensão e

efeitos de mistura, e, no caso do N, tentem também incorporar efeitos da nitrificação e

denitrificação, há uma série de outros fatores peculiares de cada ambiente lagunar que podem

interferir nos processos que influem na concentração de nutrientes. Os primeiros centímetros

do sedimento do fundo de um lago ou laguna podem atuar como um reservatório de

nutrientes, liberando-os daí para a coluna d’água através da interface água sedimento. Por

exemplo, Bellotto (1992) constatou que os teores de amônio observados nas águas intersticiais

da laguna de Saquarema estão relacionados principalmente a sua produção durante a

mineralização da matéria orgânica nos sedimentos. Já o ortofosfato está envolvido numa série

de reações complexas com a fase sólida, com a predominância dos processos de adsorção-

desorção aos oxi-hidróxidos de ferro e argilo-minerais e/ou precipitação no controle de seus

estoques.

Os processos de disponibilização de nutrientes através dos sedimentos para a coluna

d’água também sofrem influência marcante de fatores hidrológicos e meteorológicos,

representados por diversos tipos de eventos como: elevação brusca do nível da laguna causada

por períodos de precipitação intensa; elevação do nível do lençol freático por razão destas

precipitações; ocorrência de ventos muito fortes que provocam a remobilização dos

sedimentos superficiais (Bellotto, 1992). No caso da laguna de Saquarema, a presença de uma

pequena lâmina d’água, a temperatura elevada e a influência do estado de agitação das águas

e da força dos ventos sobre esta lâmina são fatores importantes no tempo de remineralização e

na disponibilização dos nutrientes (Pereira, 1991). Como os compartimentos da laguna são

pequenos, suas características físico-químicas variam rapidamente em função das condições

meteorológicas e, sendo assim, os processos que nela acontecem não se repetem com as

mesmas freqüências e intensidades de um mês para outro ou mesmo de um ano para outro.

Um dos mais sérios problemas relacionados a eutrofização da laguna de Saquarema e

já reportado em trabalhos científicos realizados até a construção da Barra Franca é a sua

colmatação e nos anos de 1989, 1991 e 2000, aqui modelados, o sistema lagunar tinha sua

barra fechada a maior parte do tempo. Em um testemunho feito na lagoa de Fora, Moreira

(1989) recuperou 1,60 m de sedimentos, apresentando a mesma composição do topo a base,

indicando que a lagoa vinha sofrendo grave assoreamento por matéria orgânica em função da

eutrofização. Segundo Porto et al. (1991), sob condições de redução, em regiões anaeróbicas,

o fosfato precipitado pode ser devolvido ao meio aquático, aumentando a concentração

dissolvida. Bellotto (1992) também estudou a laguna de Saquarema na época em que a barra

95

era aberta esporadicamente e constatou que a coluna sedimentar tinha uma participação pouco

intensa e episódica no funcionamento global do sistema, regida principalmente por eventos

meteorológicos como a passagem de frentes frias. Isto porque os ventos fortes provocavam

ondas que, devido a pouca profundidade da laguna, atingiam o fundo e tinham um efeito de

bombeamento das águas intersticiais, promovendo liberações dos compostos dissolvidos na

água intersticial para a coluna d’água. Desta forma, a abertura da barra e, conseqüentemente,

o aumento da hidrodinâmica da lagoa, pode estar incrementando ainda mais o efeito dos

ventos na ressuspensão dos sedimentos, servindo como nova fonte de nutrientes, para a coluna

d’água, o que talvez possa explicar os altos valores medidos de fósforo em relação aos

modelados, principalmente para o ano de 2004. Fenômeno semelhante foi verificado na lagoa

de Piratininga após obras de intervenção, como a construção de uma comporta e também a

abertura permanente da barra na lagoa de Itaipu (Cunha, 1996; Cunha e Wasserman, 2002).

Esta ressuspensão de nutrientes não durará eternamente, o fenômeno provavelmente cessará

assim que todo o fósforo aprisionado no sedimento for redisponibilizado para o ciclo e

consumido. Porém não há como prever se isto acontecerá daqui a cinco ou cinqüenta anos.

4. CONCLUSÃO

Apesar da abertura da barra, o balanço elaborado para a laguna de Saquarema não é

tão favorável. Embora as concentrações reais dos nutrientes em algumas situações sejam

menores que os valores modelados, de uma maneira geral pode-se perceber que, pela

evolução dos dados existentes, corroborando com o balanço de nutrientes, a abertura da barra

não promoveu uma diminuição significativa nestas concentrações. Além disso, as

conseqüências que o aumento do hidrodinamismo podem trazer quanto à remobilização do

fundo e à redisponibilização de nutrientes para a coluna d’água precisa ser monitorado. Sendo

assim, a Barra Franca pode não ser suficiente para resolver o problema da eutrofização se a

carga de nutrientes que entra no sistema não diminuir, seja pelo controle populacional, pela

implantação de um sistema de tratamento eficaz ou ambos.

Estabelecer o tipo de uso que se deseja dar a uma área é fundamental quando se

discute a conservação de um ecossistema. O sistema lagunar de Saquarema representa um

criadouro natural de espécies, sendo assim, a contenção da eutrofização excessiva e de suas

conseqüências consiste em medida essencial para o manejo dos recursos pesqueiros e para a

manutenção do balneário e seu valor paisagístico. Sendo uma região que sofre grande pressão

da ocupação humana, as autoridades devem definir o tipo de uso mais adequado do ambiente

e os recursos para tal, numa ampla discussão com a comunidade. Já existe uma série de

96

trabalhos e pesquisas realizados na área, que podem ser de muita utilidade na tomada de

decisão. Porém, os resultados destas pesquisas não terão aplicabilidade se não estiverem

integrados com as aspirações da comunidade local. Mais importante ainda, nenhuma

intervenção ou tecnologia será eficiente na resolução dos problemas ambientais de uma região

se não houver a conscientização da sociedade de que a mudança de comportamento também é

um ponto fundamental.

5. AGRADECIMENTOS

Os autores do presente artigo gostariam de agradecer ao Consórcio Intermunicipal

Lagos-São João pelo apoio e fornecimento de informações e a CAPES pelo fornecimento de

uma bolsa de mestrado.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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100

ANEXOS

ANEXO 1 – Resolução CONAMA nº 357, 2005.

CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE

RESOLUÇÃO No- 357, DE 17 DE MARÇO DE 2005

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, e dá outras providências.

(...) CAPÍTULO II

DA CLASSIFICAÇÃO DOS CORPOS DE ÁGUA

Art.3o As águas doces, salobras e salinas do Território Nacional são classificadas, segundo a qualidade requerida para os seus usos preponderantes, em treze classes de qualidade.

(...)

Seção II

Das Águas Salobras

Art. 6o As águas salobras são assim classificadas:

I - classe especial: águas destinadas:

a) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral; e,

b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas.

II - classe 1: águas que podem ser destinadas:

a) à recreação de contato primário, conforme Resolução CONAMA no 274, de 2000;

b) à proteção das comunidades aquáticas;

c) à aqüicultura e à atividade de pesca;

d) ao abastecimento para consumo humano após tratamento convencional ou avançado; e

e) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película, e à irrigação de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto.

III - classe 2: águas que podem ser destinadas:

a) à pesca amadora; e

101

b) à recreação de contato secundário.

IV - classe 3: águas que podem ser destinadas:

a) à navegação; e

b) à harmonia paisagística.

(...)

CAPÍTULO III

DAS CONDIÇÕES E PADRÕES DE QUALIDADE DAS ÁGUAS

(...)

Seção IV

Das Águas Salobras

Art. 21. As águas salobras de classe 1 observarão as seguintes condições e padrões:

I - condições de qualidade de água:

a) não verificação de efeito tóxico crônico a organismos, de acordo com os critérios estabelecidos pelo órgão ambiental competente, ou, na sua ausência, por instituições nacionais ou internacionais renomadas, comprovado pela realização de ensaio ecotoxicológico padronizado ou outro método cientificamente reconhecido;

b) carbono orgânico total: até 3 mg/L, como C;

c) OD, em qualquer amostra, não inferior a 5 mg/ L O2;

d) pH: 6,5 a 8,5;

e) óleos e graxas: virtualmente ausentes;

f) materiais flutuantes: virtualmente ausentes;

g) substâncias que produzem cor, odor e turbidez: virtualmente ausentes;

h) resíduos sólidos objetáveis: virtualmente ausentes; e

i) coliformes termotolerantes: para o uso de recreação de contato primário deverá ser obedecida a Resolução CONAMA no 274, de 2000. Para o cultivo de moluscos bivalves destinados à alimentação humana, a média geométrica da densidade de coliformes termotolerantes, de um mínimo de 15 amostras coletadas no mesmo local, não deverá exceder 43 por 100 mililitros, e o percentil 90% não deverá ultrapassar 88 coliformes termolerantes por 100 mililitros. Esses índices deverão ser mantidos em monitoramento anual com um mínimo de 5 amostras. Para a irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película, bem como para a irrigação de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto, não deverá ser excedido o valor de 200 coliformes termotolerantes por 100mL. Para os demais usos não deverá ser excedido um limite de 1.000 coliformes termotolerantes por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 6 amostras coletadas durante o período de um ano, com freqüência bimestral. A E. coli poderá ser determinada em substituição ao parâmetro coliformes termotolerantes de acordo com limites estabelecidos pelo órgão ambiental competente.

102

II - Padrões de qualidade de água:

TABELA VII - Classe 1 - ÁGUAS SALOBRAS

PADRÕES

PARÂMETROS INORGÂNICOS Valor máximo

Alumínio dissolvido 0,1 mg/L Al

Arsênio total 0,01 mg/L As

Berílio total 5,3 µg/L Be

Boro 0,5 mg/L B

Cádmio total 0,005 mg/L Cd

Chumbo total 0,01 mg/L Pb

Cianeto livre 0,001 mg/L CN

Cloro residual total (combinado + livre) 0,01 mg/L Cl

Cobre dissolvido 0,005 mg/L Cu

Cromo total 0,05 mg/L Cr

Ferro dissolvido 0,3 mg/L Fe

Fluoreto total 1,4 mg/L F

Fósforo total 0,124 mg/L P

Manganês total 0,1 mg/L Mn

Mercúrio total 0,0002 mg/L Hg

Níquel total 0,025 mg/L Ni

Nitrato 0,40 mg/L N

Nitrito 0,07 mg/L N

Nitrogênio amoniacal total 0,40 mg/L N

Polifosfatos (determinado pela diferença entre fósforo ácido hidrolisável total e fósforo reativo total)

0,062 mg/L P

Prata total 0,005 mg/L Ag

Selênio total 0,01 mg/L Se

Sulfetos (como H2S não dissociado) 0,002 mg/L S

Zinco total 0,09 mg/L Zn

PARÂMETROS ORGÂNICOS Valor máximo

103

Aldrin + dieldrin 0,0019 µg/L

Benzeno 700 µg/L

Carbaril 0,32 µg/L

Clordano (cis + trans) 0,004 µg/L

2,4-D 10,0 µg/L

DDT (p,p'DDT+ p,p'DDE + p,p'DDD) 0,001 µg/L

Demeton (Demeton-O + Demeton-S) 0,1 µg/L

Dodecacloro pentaciclodecano 0,001 µg/L

Endrin 0,004 µg/L

Endossulfan (a + b + sulfato) 0,01 µg/L

Etilbenzeno 25,0 µg/L

Fenóis totais (substâncias que reagem com 4-aminoantipirina) 0,003 mg/L C6H5OH

Gution 0,01 µg/L

Heptacloro epóxido + Heptacloro 0,001 µg/L

Lindano (g-HCH) 0,004 µg/L

Malation 0,1 µg/L

Metoxicloro 0,03 µg/L

Monoclorobenzeno 25 µg/L

Paration 0,04 µg/L

Pentaclorofenol 7,9 µg/L

PCBs - Bifenilas Policloradas 0,03 µg/L

Substâncias tensoativas que reagem com azul de metileno 0,2 LAS

2,4,5-T 10,0 µg/L

To l u e n o 215 µg/L

To x a f e n o 0,0002 µg/L

2,4,5-TP 10,0 µg/L

Tr i b u t i l e s t a n h o 0,010 µg/L TBT

Triclorobenzeno (1,2,3-TCB + 1,2,4- TCB) 80,0 µg/L

104

III - Nas águas salobras onde ocorrer pesca ou cultivo de organismos, para fins de consumo intensivo, além dos padrões estabelecidos no inciso II deste artigo, aplicam-se os seguintes padrões em substituição ou adicionalmente:

TABELA VIII - Classe 1 - ÁGUAS SALOBRAS

PADRÕES para CORPOS DE ÁGUA ONDE HAJA pesca ou cultivo de organismos para fins de consumo intensivo

PARÂMETROS INORGÂNICOS Valor máximo

Arsênio total 0,14 µg/L As

PARÂMETROS ORGÂNICOS Valor máximo

Benzeno 51 µg/L

Benzidina 0,0002 µg/L

Benzo(a)antraceno 0,018 µg/L

Benzo(a)pireno 0,018 µg/L

Benzo(b)fluoranteno 0,018 µg/L

Benzo(k)fluoranteno 0,018 µg/L

2-Clorofenol 150 µg/L

Criseno 0,018 µg/L

Dibenzo(a,h)antraceno 0,018 µg/L

2,4-Diclorofenol 290 µg/L

1,1-Dicloroeteno 3,0 µg/L

1,2-Dicloroetano 37,0 µg/L

3,3-Diclorobenzidina 0,028 µg/L

Heptacloro epóxido + Heptacloro 0,000039 µg/L

Hexaclorobenzeno 0,00029 µg/L

Indeno(1,2,3-cd)pireno 0,018 µg/L

Pentaclorofenol 3,0 µg/L

PCBs - Bifenilas Policloradas 0,000064 µg/L

Te t r a c l o r o e t e n o 3,3 µg/L

Tr i c l o r o e t e n o 3 0 µg/L

2, 4 , 6 - Tr i c l o r o f e n o l 2,4 µg/L

(...).

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MODELAGEM DA CAPACIDADE DE SUPORTE DA LAGUNA DE SAQUAREMA...

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