Por: Maria Gabriela Junqueira e João Carlos Nabout – Especial para o Jornal Opção
Você já deve ter observado, em troncos de árvores, líquens crescendo: aquelas crostas acinzentadas, esverdeadas ou alaranjadas são sinal de que o ar ao redor é limpo. Os líquens absorvem diretamente da atmosfera o dióxido de enxofre, o ozônio e os metais pesados, sem conseguir excretá-los. Onde a poluição é elevada, eles simplesmente desaparecem (ou quase). Onde os líquens prosperam em abundância e variedade, o ar respira bem. Essa lógica é simples, não se restringe aos líquens nem à qualidade do ar. Ela se repete por uma gama de grupos biológicos, com a mesma precisão, dentro dos rios, córregos, lagos e oceanos. Portanto, a saúde dos ecossistemas aquáticos não é só medida por testes químicos em laboratórios, mas sim pelas respostas das espécies que neles habitam. Por exemplo, quando uma espécie sensível desaparece de uma lagoa onde era abundante, algo mudou. Ou ainda, quando espécies típicas de um ambiente preservado são encontradas em um rio, isso indica que suas condições ecológicas permanecem favoráveis. Os ecossistemas não falam conosco, mas seus habitantes contam a história das transformações que neles ocorrem.
São essas espécies que os cientistas chamam de “bioindicadores”: espécies ou um grupo de espécies que são utilizadas para avaliar a qualidade do ambiente e como ele muda ao longo do tempo e do espaço. Essas informações são obtidas por meio da presença ou ausência dos organismos, bem como por alterações em sua abundância e comportamento. Vale lembrar que cada espécie reage de um jeito às mudanças ambientais. Algumas são mais tolerantes e conseguem sobreviver mesmo em altas taxas de degradação, enquanto outras são muito sensíveis e desaparecem rapidamente. Por isso, elas funcionam como verdadeiras sentinelas da saúde dos rios e lagos, revelando impactos que muitas vezes passam despercebidos em uma análise química da água.
Assim, o uso sistemático dessas respostas biológicas para acompanhar as condições ambientais é conhecido como biomonitoramento. Em outras palavras, biomonitorar significa utilizar organismos vivos para detectar, avaliar e monitorar mudanças nos ecossistemas, especialmente aquelas causadas pelas atividades humanas. Diferentemente de uma análise química, que representa apenas um retrato das condições da água no momento da coleta, os bioindicadores integram os efeitos das condições ambientais ao longo do tempo. Dessa forma, eles registram tanto impactos recentes quanto alterações crônicas, oferecendo uma visão mais completa da saúde dos ecossistemas aquáticos e de sua trajetória de mudança.
O conceito de espécies bioindicadoras e o seu uso para o biomonitoramento dos ecossistemas aquáticos não são recentes. Entre o final do século XIX e o início do XX, os cientistas europeus já desenvolviam os primeiros índices biológicos de qualidade da água. Uma das primeiras abordagens foi realizada na Alemanha pelos pesquisadores Kolkwitz e Marsson, em 1909, que utilizaram a presença de bactérias, fungos e protozoários para avaliar os impactos das atividades humanas sobre os cursos d’água. O método ficou conhecido como índice sapróbico, e é uma forma de classificar a qualidade da água de acordo com o tipo e a quantidade de organismos presentes. Seguindo uma lógica simples, algumas espécies só sobrevivem em águas limpas, enquanto outras conseguem viver em locais com grandes quantidades de matéria orgânica e poluição. Desde essa primeira sistematização, cientistas vêm desenvolvendo metodologias mais precisas para avaliar a qualidade ambiental. Se antes era necessário coletar amostras e identificar cada organismo ao microscópio, hoje novas ferramentas, como o DNA ambiental (eDNA), permitem detectar a presença de diversas espécies a partir de pequenos fragmentos do material genético encontrados na água. Essa tecnologia torna o monitoramento mais rápido, sensível e capaz de revelar espécies que muitas vezes passam despercebidas pelos métodos tradicionais (veja mais sobre eDNA aqui em um ensaio anterior do “Araguaia em Foco”). No entanto, a ideia central, permanece a mesma, espécies com diferentes sensibilidades e tolerâncias ao estresse ambiental, como, por exemplo, poluição orgânica, metais pesados, agrotóxicos, variações de temperatura, distribuem-se de maneira previsível à medida que as condições do ambiente mudam, desde locais mais preservados até aqueles mais alterados. Compreender quais espécies estão presentes, quais desapareceram e em que proporção elas ocorrem é uma forma eficiente de avaliar a saúde dos ecossistemas aquáticos.
Contudo, para que o uso dos bioindicadores forneça diagnósticos precisos, é fundamental entender como essas comunidades biológicas se comportam ao longo do tempo. É justamente esse o papel de projetos que estão sendo desenvolvidos na bacia do Rio Araguaia, como o “Programa Ecológico de Longa Duração (PELD) Araguaia” e o Centro de Excelência em Segurança Hídrica do Cerrado (CEHIDRA CERRADO), bem como o “PPBio Araguaia” (PUC-Goiás), financiado pelo CNPq. Ao monitorar continuamente os lagos da bacia do Rio Araguaia, os projetos aliam os métodos tradicionais de coleta de peixes, algas, macrófitas, insetos aquáticos e microcrustáceos às inovações como o DNA ambiental (eDNA) (veja aqui mais informações sobre os grupos monitorado) A integração dessas ferramentas permite identificar como a biodiversidade responde às mudanças ambientais, distinguir variações naturais dos impactos causados pelas atividades humanas e compreender como esses ecossistemas se transformam ao longo dos anos.
Mas, afinal, todas as espécies são igualmente indicadoras ?
Não. Para que uma espécie seja uma boa bioindicadora, ela precisa ter uma tolerância moderada à variabilidade ambiental. E é nesse ponto que existe a distinção entre as espécies. Imagine, por exemplo, um rio onde a concentração de nutrientes, como fósforo e nitrogênio, aumenta devido ao lançamento de esgoto. Uma espécie extremamente sensível, pode desaparecer logo nos primeiros sinais de alteração, isso já sinaliza que algo mudou, porém não informa muito sobre a intensidade do problema. Enquanto uma espécie extremamente resistente, capaz de sobreviver em quase todos os cenários, acaba também não indicando um estado de alerta, uma vez que continua presente mesmo quando o local já está degradado. O ideal está no meio-termo, espécies sensíveis o suficiente para reagir às alterações, mas presentes numa faixa ampla de condições ambientais, permitindo observar essa reação em diferentes estágios de degradação. Ainda assim, raramente os pesquisadores apostam todas as fichas em uma “espécie mágica”. Porque nenhuma dessas situações, isoladamente, fornece muitas informações sobre o grau da mudança ambiental. O grande ponto está nas análises das comunidades biológicas como um todo, observando como diferentes organismos respondem, de maneiras distintas e complementares, às mudanças no ambiente.
Os grupos biológicos bioindicadores
Da mesma forma que cada espécie responde de maneira própria às mudanças no ambiente, grupos de organismos também podem responder de maneiras distintas. Por isso, dentro de um mesmo lago ou rio, pesquisadores podem observar vários grupos de seres vivos para entender o que está acontecendo naquele ecossistema. Operando de forma complementar, cada grupo biológico pode capturar aspectos distintos da condição ambiental, ajudando a identificar mudanças que podem acontecer em momentos e intensidades variadas. Além disso, cada grupo biológico tem suas próprias vantagens e limitações operacionais que cada um impõe às equipes de campo e de laboratório.
As microalgas, em especial as diatomáceas, respondem quase que instantaneamente a mudanças químicas da água. Seu ciclo de vida curto e rápida reprodução fazem com que sejam especialmente sensíveis as alterações recentes no ambiente, podendo revelar mudanças antes mesmo que outros organismos sejam afetados. Apesar de sua rapidez de resposta e facilidade de coleta, exigem análise de microscópio de alta resolução e conhecimento taxonômico especializado, o que torna sua identificação mais demorada.
Os macroinvertebrados bentônicos, que incluem as larvas de insetos, crustáceos e moluscos que vivem associados ao fundo dos ambientes aquáticos, têm ciclos de vida um pouco mais longos e menor mobilidade. Por isso, funcionam como excelentes indicadores de alterações que permanecem no ambiente por períodos mais longos, podem revelar além de alterações na química da água, como também, modificações estruturais, como por exemplo a degradação do leito de um rio. Ainda que o grupo seja de moderada dificuldade para coleta em campo, também exige muitas horas de processamentos das amostras em lupas.
Em termos de organismos maiores, as macrófitas aquáticas, como aguapés, plantas submersas e outras plantas que vivem dentro ou às margens dos ambientes aquáticos, respondem às condições do ecossistema de longo prazo, e podem refletir a modificações de estabilidade das margens, acúmulo de nutrientes ao longo de meses ou anos. Os peixes, por sua vez, ocupam os níveis mais altos da cadeia alimentar aquática, têm ciclos de vida ainda mais longo, refletem a integridade ecológica em larga escala espacial. Como dependem de múltiplos micro-habitats para alimentação e reprodução, alterações na comunidade de peixes sinalizam desequilíbrios estruturais graves, como por exemplo, perda de habitats, alterações na conectividade dos rios, mudanças no regime de fluxo. Além disso, eles são fundamentais para detectar a bioacumulação de contaminantes como metais pesados, que ocorrem em pequenas concentrações na água, e amplificam-se através da cadeia alimentar e tornam-se evidentes nos tecidos dos peixes. Já uma amostragem de peixes normalmente demanda equipamentos maiores, equipe mais numerosa, o que encarece e limita a periodicidade das coletas.
É o equilíbrio entre a sensibilidade biológica e a viabilidade operacional que orienta a escolha de quais grupos biológicos monitorar e com que frequência. Nos projetos do Araguaia, essa lógica se traduz em acompanhamento contínuo da biodiversidade e dos ambientes aquáticos, reunindo diferentes organismos e informações para entender como o Araguaia e sua biodiversidade respondem às mudanças ambientais do presente, e antecipar as que ainda estão por vir.
Confira quem são os autores do artigo
Maria Gabriela Junqueira – Pós-doutoranda na Universidade Estadual de Goiás (UEG), pesquisadora no Programa de Pesquisa de Longa Duração (PELD) na planície de inundação do Rio Araguaia (PELD Araguaia).
João Carlos Nabout – Professor na Universidade Estadual de Goiás (UEG), pesquisador do PPBio Araguaia, do INCT EECBio, diretor científico do CEHIDRA e coordenador do PELD Araguaia.
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