MODELOS MATEMÁTICOS APLICADOS AOS ESTUDOS DE DECOMPOSIÇÃO DE MACRÓFITAS AQUÁTICAS

This revision aimed at analyzing the mathematical models usually used in the handling data of degradation experiments with aquatic macrophytes. The mathematical models that describe the decomposition process of aquatic macrophytes frequently observed in literature are: single and double exponential models. Through a meta analysis from results of 37 experiments of aquatic macrophytes decomposition the exponential models were compared. The analysis of the parameters of each model indicated that: i) the use of the single exponential model does not represent adequately the fast losses of mass that occur in the beginning of process, relative to leaching from the detritus and ii) the decomposition coefficients related with of refractory fractions (from double exponential model) was minor than that obtained to the single exponential model generating, consequently, incremented half-time (ca. 2.3 times) of process.Esta revisão teve por objetivo analisar os modelos matemáticos usualmente utilizados no tratamento de dados de experimentos que abrangem a degradação de macrófitas aquáticas. Os modelos matemáticos mais utilizados para descrever a decomposição de macrófitas aquáticas são: o modelo exponencial simples e o modelo exponencial duplo. Através de uma meta análise, com os resultados de 37 experimentos de decomposição de macrófitas compararam-se os modelos matemáticos exponenciais. A análise dos parâmetros desses modelos indicou que: i) o uso do modelo exponencial simples não representa adequadamente as perdas de massa rápidas que ocorrem no início do processo, relativas à lixiviação dos detritos e ii) que os coeficientes de decomposição das frações refratárias (modelo exponencial duplo) foram menores que os obtidos no modelo simples, gerando, conseqüentemente, tempos de meia vida mais elevados (ca. 2,3 vezes)

AS ROTAS DE LIBERAÇÃO DO CARBONO DOS DETRITOS DE MACRÓFITAS AQUÁTICAS

Herein, processes linked to the release of the carbon (e.g. CO2, CH4, DOC) from decomposition of aquatic macrophytes are discussed. A brief compilation of other studies was made to verify the variation of carbon contents in the plant tissues, and carbon mineralization processes were discussed in face of the conditioning factors that usually operate at continental aquatic systems (e.g. temperature, availability of dissolved oxygen). A kinetic model was proposed to describe and compare the rate of mineralization of released detritus. The mineralization generally follows three different pathways, each one involving different amounts of carbon. The predominant pathway -- oxidation of particulate refractory organic compounds, like fibers -- is the slowest pathway, with a mean half-time of 88 days. The mineralization of soluble and labile organic compounds seem to involve less carbon (ca. 29.7%), and takes place faster.Nesse estudo discutem-se eventos relativos a liberação do carbono (e.x. CO2, CH4, COD) durante a decomposição das macrófitas aquáticas. Foi realizada uma breve compilação para examinar a variação dos teores de carbono dessas plantas. Os processos de mineralização são discutidos em função de fatores controladores dos sistemas aquáticos continentais (ex. temperatura, disponibilidade de oxigênio dissolvido). Propõe-se ainda, um modelo cinético que descreve e compara as velocidades dos processos de mineralização dos diferentes componentes dos detritos. Pelo modelo adotado, concluiu-se que a mineralização possui, no geral, três rotas que envolvem diferentes proporções de carbono. A rota predominante (oxidação dos compostos orgânicos refratários particulados; i.e. fibras) é a mais lenta (tempo medio de meia vida: 88 dias); as mineralizações dos compostos orgânicos dissolvidos e lábeis envolvem menos carbono (ca. 29,7%) e constituem-se em processos de curto prazo

DECOMPOSIÇÃO DE MATÉRIA ORGÂNICA ALÓCTONE E AUTÓCTONE EM ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS

DECOMPOSITION OF ALLOCHTHONOUS AND AUTOCHTHONOUS ORGANIC MATTER IN AQUATIC ECOSYSTEMS. There are two sources of detritus for aquatic ecosystems: allochthonous, composed mainly by leaves from the riparian vegetation, and autochthonous, with emphasis on the aquatic macrophytes. This article presents a review of the decomposition process, the factors controlling it, and the biological agents acting at each stage of the process: (i) leaching, (ii) conditioning and (iii) fragmentation. A way to summarize the decomposition process allowing comparison of data is to calculate the decay coefficient. In compilation and classification of numerous decay coefficients from leaves of riparian vegetation and aquatic macrophytes obtained by several authors in studies of decomposition in aquatic ecosystems, we observed that: (i) the decomposition rate of autochthonous materials was higher than that of allochthonous material (t 1/2 = 56 and 35 days, respectively), despite the decay of both types of material has been classified as fast, (ii) the decay rate was higher for leaves decomposing in Tropical than in Temperate climate, with half-life respectively equal to 25 and 44 days, (iii) the floating macrophytes showed the lowest decomposition rates (slow), followed by emergent (middle) and submerged (fast) species, with half-life times, respectively, equal to 168 112 and 33 days.Keywords: Decomposition; allochthonous organic matter; autochthonous organic matter; decay coefficient.DESCOMPOSICIÓN DE MATERIA ORGÁNICA  ALÓCTONO Y AUTÓCTONO EN ECOSISTEMA ACUÁTICO. Hay dos fuentes de los desechos para los organismos acuáticos lóticos y lénticos: alóctonas, compuesto principalmente por tallos hojas de la vegetación ribereña y las autóctonos , que ponen de relieve las macrófitas. En este artículo se presenta una revisión del proceso de descomposición, los factores que controlan, y los agentes biológicos que actúan en cada etapa del proceso: (i) la lixiviación, (ii) acondicionado y (iii) la fragmentación. Una manera de resumir todo este proceso para permitir una comparación de los datos es el cálculo del coeficiente de decaimiento. Através de la recopilación y clasificación de los distintos coeficientes de hojas en descomposición de la vegetación ribereña y los macrófitos acuáticos obtenidos en varios estudios se observó que: (i) la tasa de descomposición de los materiales autóctonos fue mayor que el material alóctono (t1 / 2 = 56 y 35 días, respectivamente), a pesar de la decadencia de los dos tipos de material ha sido clasificado como rápida, (ii) la tasa de disminución fue mayor para las hojas en descomposición en la zona templada que en las  tropicales, con la vida media, respectivamente, por el 25 y 44 días, (iii) el hábito de macrófitas flotantes mostraron las menores tasas de descomposición (lento), seguidas por las emergentes (medio) y sumergido (rápido), con la vida media igual a, respectivamente, 168, 112 y 33 días.Palabras claves: Descomposición;  materia orgánica alóctona;  materia orgánica autóctona;  coeficiente de descomposición.Existem duas fontes de detritos para os ecossistemas aquáticos lóticos e lênticos: alóctone, composta principalmente por folhas provindas da vegetação ripária e autóctone, onde se destacam as macrófitas aquáticas. A decomposição desse material é caracterizada por três fases distintas e simultâneas: (i) lixiviação, (ii) condicionamento e (iii) fragmentação. Uma forma de sintetizar todo esse processo para que se permita a comparação dos dados é o cálculo do coeficiente de decaimento. Através da compilação e classificação de vários coeficientes de decaimentos de folhas da mata ripária e macrófitas aquáticas obtidos por diversos autores durante estudos da decomposição nos ecossistemas aquáticos, foi possível observar que: (i) não houve diferença entre os coeficientes médios de decomposição dos materiais alóctones e autóctones, tendo ambos decaídos com velocidade rápida, com tempo de meia vida de 164,5 dias; (ii) as macrófitas de hábito emergente e flutuantes não apresentaram grandes variações, tendo decaído a uma velocidade média, apresentado um tempo médio de meia vida de 254 dias. Entretanto, as macrófitas submersas apresentaram decomposição rápida, com tempo médio de meia vida aproximadamente três vezes inferior (88 dias), o que se deve ao maior teor de compostos solúveis e menor quantidade dos tecidos rígidos de sustentação apresentados pelas macrófitas com esse hábito. Contudo, muitos são os fatores que afetam a velocidade de decaimento da matéria orgânica, sejam eles físicos, químicos, biológicos ou metodológicos, e as classificações não devem ser utilizadas de forma indiscriminada, devendo-se levar em consideração todos os aspectos envolvidos no processo

Usos e cobertura da terra e a sua relação com a naturalidade de paisagens culturais: o caso de Sorocaba (SP)

The cultural landscapes consist in an element resultant from natural components conversion in other land use, process that implies in naturalness landscape loss and interferes in the ecosystem services provision. In this sense, the land use patter analysis and naturalness evaluation provide base to environmental problems comprehension and the human interference on natural systems. Front of this, the present work aimed to verify changes in the land use of Sorocaba (SP) municipality between 2007 and 2017, as well as the analysis of naturalness employing the Urbanity Index (IB). The results showed the predominance of agribusiness activities and urban areas. Reductions in agricultural class and increase of native vegetation were constated. In relation to Urbanity, was verified the predominance of categories that indicates low naturalness and a high anthropic interference, but with the native vegetation increase, occurred an expansion of high and medium naturalness areas. The IB allowed to verify the relation of land use and naturalness in a cultural landscape and pointed elements that should be considered in the planning.As paisagens culturais consistem em um elemento resultante da conversão de componentes naturais em outros usos da terra, processo que acarreta na perda de naturalidade das paisagens e interfere na provisão de serviços ecossistêmicos. Nesse sentido, a análise dos padrões de mudanças do uso da terra e avaliação da naturalidade fornecem bases para a compreensão dos problemas ambientais e da interferência humana nos sistemas naturais. Frente ao exposto, o presente trabalho buscou verificar às mudanças de uso e cobertura da terra no município de Sorocaba (SP) entre 2007 e 2017, bem como a realização da análise da naturalidade através do Índice de Urbanidade (IB). Os resultados mostraram o predomínio de atividades do agronegócio e áreas urbanas. Reduções na classe agrícola e aumento da vegetação nativa foram constatadas. Em relação à Urbanidade, ocorreu o predomínio de categorias que indicam baixa naturalidade e alta interferência antrópica, mas com o incremento da vegetação nativa, ocorreu um aumento das áreas com alta e média naturalidade. O IB possibilitou verificar a relação dos usos da terra e naturalidade em uma paisagem cultural e apontou elementos que podem ser considerados no planejamento

ESTUDO LIMNOLÓGICO E HEMEROBIA DE UMA MICROBACIA HIDROGRÁFICA URBANA

A antropização da paisagem tem contribuído para a alteração das variáveis limnológicas de corpos hídricos interiores, bem como a integridade dos ecossistemas nas bacias hidrográficas. A condução de análises limnológicas aliadas aos usos e cobertura da terra geram informações úteis para o planejamento e tomada de decisão. Frente ao exposto, o presente trabalho almejou conduzir um estudo limnológico, verificar os principais usos da terra e o grau de hemerobia de uma microbacia do córrego do Santa Maria do Leme, no interior do Estado de São Paulo. Para tanto, foram conduzidas seis campanhas amostrais no ano de 2020, identificou-se os principais usos e cobertura da terra com o enquadramento das classes encontradas em diferentes graus de hemerobia, permitindo a verificação da naturalidade da paisagem. Verificou-se a influência da sazonalidade e do escoamento superficial sobre as variáveis limnológicas, devido a formação de grupos distintos no diagrama de dispersão da Análise de Componentes Principais. Predominam na microbacia áreas urbanizadas (30,47%) e de lavoura temporária (25,16%), as áreas de vegetação nativa correspondem a menos de 17% do território e concentra-se ao redor dos corpos hídricos. A paisagem é marcada pelo alto grau de artificialidade (ca. 84%) e interferência antropogênica, situação refletida pelos graus de hemerobia (áreas mesohemerobioóticas, eumerobióticas, polihemerobióticas e metahemerobióticas). Apesar de a possuir uma alta dependência antrópica, os elementos naturais existentes são de grande importância para a manutenção de funções ambientais e manutenção dos corpos hídricos

Aquatic macrophytes assessment in the reservoir of hydroelectric power plant Luís Eduardo Magalhães (Tocantins State, Brazil)

As macrófitas aquáticas são importantes componentes dos recursos hídricos. Contudo, a presença excessiva dessas plantas pode diminuir o potencial de usos múltiplos de reservatórios. Nesse estudo visou-se monitorar, por um período de 4 anos (2004 a 2008) as macrófitas aquáticas do reservatório da Usina Hidrelétrica (UHE) Luís Eduardo Magalhães (UHE Lajeado), tendo em vista subsidiar o seu controle. Verificou-se que esse ambiente não apresenta atualmente macrófitas aquáticas em excesso (ca. 26 km2 ) e as espécies com maior cobertura são Salvinia auriculata e Oxycaryum cubense. As plantas encontram-se principalmente confinadas nos braços do reservatório ou em áreas protegidas da ação do vento e das correntezas. Devido à s características hidrodinâmicas (i.e. velocidade e direção da correnteza) e fetch elevado não se prevêem a propagação dessas plantas no corpo central do reservatório. As áreas ocupadas pelas plantas aquáticas têm-se mantido constantes (média: 3.7%), sugerindo que essa comunidade apresente tendência à estabilidade.The aquatic macrophytes are important components of the aquatic ecosystems. However, their excessive presence can decrease the potential of multiple uses of man-made reservoirs. The aim was to monitor the composition and cover of aquatic macrophytes in the Reservoir of Hydroelectric Power Plant Luís Eduardo Magalhães (HPP Lajeado) during four years. These parameter trends are indicators for aquatic weed control and environmental management decisions. The results showed that at sampling dates this reservoir did not show a critical high aquatic plant cover (ca. 26 km2 ) and the species with the largest distribution were Salvinia auriculata and Oxycaryum cubense. All the plants are mainly confined in the arms of the reservoir or within areas that are protected from the wind and currents. Due to their hydrodynamic characteristics and high fetch, their propagation is not foreseen in the central region of the reservoir. The areas occupied by the aquatic plants have remained constant (average: 3.7%), suggesting that this community tends to be stable.Comité de Medio Ambient

Relations between health and the environment: potential impacts resulting from the disruption of tailings dams – a literature review in the cases of Mariana and Brumadinho, MG

A mineração pode resultar em impactos adversos para os ecossistemas naturais e saúde humana. Tendo em conta os graves rompimentos que ocorreram recentemente no Brasil (nos municípios de Mariana e de Brumadinho, no estado de Minas Gerais) e a relação existente entre saúde e meio ambiente, o presente trabalho buscou levantar, por meio de uma revisão bibliográfica, os impactos desencadeados pelo rejeito de mineração sobre a saúde humana e ecossistemas naturais. Os impactos ambientais implicaram diretamente na alteração do metabolismo e funcionamento dos ecossistemas naturais, devido à contaminação dos compartimentos ambientais e dos prejuízos à biodiversidade. Quanto à saúde humana, foram evidentes os riscos de intoxicação, prejuízos à saúde mental, agravos de doenças existentes, arboviroses e zoonoses. Os resultados deste estudo podem contribuir para o estabelecimento de estratégias e formulação de políticas públicas que visem a reversão do cenário encontrado.Mining can result in adverse impacts on natural ecosystems and human health. Considering the serious disruptions that occurred recently in Brazil (Mariana and Brumadinho municipalities, in the State of Minas Gerais), and the relationship between health and the environment, the present study aimed to identify, by a bibliographic review, the impacts induced by mining waste on human health and ecosystems. Environmental impacts affected the ecosystem's natural metabolism and functioning due to the environmental compartments’ contamination and the damage to biodiversity. Concerning human health, the risks of intoxication, damage to mental health, worsening of existing diseases, arboviruses, and zoonoses were evident. The findings can contribute to the establishment of strategies and public policy formulations to reverse the found scenario