O Programa de Monitoramento da Biodiversidade Aquática – Área Ambiental I Porção Capixaba do Rio Doce e Região Costeira e Marinha Adjacente (PMBA)  – é executado pela Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes) por meio da Fundação Espírito-Santense de Tecnologia (Fest) e tem o objetivo de apoiar as ações reparatórias de interesse público relacionadas aos impactos causados pelo rompimento da barragem de Fundão na biodiversidade aquática.

O mapa de atuação do PMBA compreende ambientes continentais (rios, estuários, lagos) e marinhos (praias, costa e mar), contemplando a porção capixaba da bacia hidrográfica do rio Doce e faixa marítima de Guarapari (ES) até Abrolhos (BA).

O programa tem o objetivo de identificar os impactos agudo e crônico sobre as espécies e a cadeia alimentar, além de avaliar o habitat de fundo marinho, a qualidade da água e a ecotoxicidade, ou seja, o potencial tóxico de contaminação por metais nos organismos vivos e físico-químicos (sedimentos, água, temperatura, luz, etc).

Para realização do monitoramento, estão envolvidos cerca de 500 profissionais, entre eles colaboradores, pesquisadores e acadêmicos. Além disso, é priorizada a contratação de mão de obra local, como pescadores e catadores de caranguejo. São utilizados na pesquisa drones, aeronaves e embarcações de pequeno, médio e grande portes, além de sensores de diversos tipos, imagens de satélites e boias automatizadas, equipadas com instrumentos específicos para esse tipo de estudo.

O PMBA é dividido em três ambientes (Dulcícola, Costeiro e Marinho) e 34 áreas temáticas. Cada uma delas realiza expedições de coletas e estudos específicos voltados ao seu campo de atuação. São elas:

Ambiente Dulcícola:

Modelagem hidrológica

A Modelagem Hidrológica possibilita conhecer melhor as condições de chuva, vazão e sedimentos das áreas monitoradas pelo PMBA. O estudo fornece informações sobre as características abióticas dos pontos onde acontecem as coletas de amostras para posterior análise, necessárias para a complementação da avaliação dos impactos do rejeito. O método utilizado é de fundamental importância para a verificação do balanço hídrico da bacia do rio Doce, que permite conhecer a quantidade de água aportada na foz do rio, ambiente estuarino-marinho localizado em Regência, Linhares (ES). Além de permitir conhecer os dados climáticos da bacia do Doce, tais como velocidade do vento, umidade relativa do ar, precipitação pluviométrica e incidência de radiação solar, com a modelagem hidrológica é possível saber, também, o percentual de água que vem das diversas regiões existentes na bacia, ou seja, dos principais afluentes do rio Doce. A partir de 2022, foi incorporada ao monitoramento a modelagem de sedimentos, facilitando o reconhecimento da locomoção do rejeito na bacia.

Avaliação de uso e ocupação do solo da bacia x qualidade da água

Esta área temática é responsável pela caracterização e análise das inter-relações envolvendo ações na bacia hidrográfica do rio Doce e os aspectos que envolvem a quantidade e qualidade da água e a biodiversidade aquática. Para isso, a equipe acompanha as ações de compensação e recuperação ambiental desenvolvidas pela Fundação Renova, propondo medidas de controle e melhorias e buscando maximizar os impactos positivos e minimizar os impactos negativos. O levantamento e análise dessas informações, bem como sua espacialização sobre território delimitado pela bacia do rio Doce, subsidiam mais elementos para qualificar as análises de dados. A partir da investigação feita por meio da modelagem e otimização, é possível compreender os efeitos dessas ações na quantidade e qualidade da água, na biodiversidade e também nos fluxos de água, no sedimento e nos nutrientes.

Hidrologia e Transporte de Sedimentos

A área temática Hidrologia e Transporte de Sedimentos realiza o monitoramento dos aportes de águas (vazões) e de descargas de sedimentos no rio Doce. Também são avaliadas concentrações de sedimentos e os tamanhos dos grãos (granulometria) dos sedimentos no leito e suspensos na água. Os dados monitorados permitem estabelecer uma relação entre altura do nível da água do rio e sua vazão, para que possam ser calculados os aportes de água e, posteriormente, de sedimentos. Além dos fluxos de sedimentos, também são feitas estimativas de fluxos de nutrientes e de metais no rio Doce com o objetivo de subsidiar outras áreas temáticas do PMBA, auxiliando na interpretação conjunta dos resultados, principalmente, no que diz respeito à contribuição continental sobre a qualidade da água na região costeira adjacente à foz do rio Doce. O excesso de sedimentos nos corpos d’água pode alterar suas características físico-químicas, reduzir a camada onde ocorre a penetração da luz, causar assoreamento, alterar processos químicos naturais e liberar poluentes agregados às partículas dos materiais sedimentares (nutrientes e metais pesados, por exemplo). Além disso, podem prejudicar muitos organismos aquáticos por causa do soterramento e entupimento de suas estruturas respiratórias (brânquias) por dificultar a coleta (seres filtradores) e a busca visual por alimento. As alterações nos fluxos de nutrientes e de metais no ambiente aquático podem impactar a dinâmica das comunidades biológicas, prejudicando todo o ecossistema. É durante os períodos chuvosos, vazões mais altas, que ocorre maior aporte e transporte de sedimentos nos cursos d’água, alterando processos ecológicos com aumento de turbidez ou ressuspensão de contaminantes depositados no leito e margens do rio.

Limnologia

Os estudos limnológicos têm como objetivo avaliar as condições ecológicas dos ecossistemas aquáticos dos rios, lagos e lagoas com ênfase em aspectos físicos, químicos e hidrobiológicos. Para isso, são coletadas amostras de água e sedimento nos ecossistemas aquáticos da região do baixo rio Doce, localizada no estado do Espírito Santo, em até 45 metros de profundidade como no caso do Lago Palmas, em Linhares. São analisados parâmetros físicos (temperatura, turbidez, material particulado em suspensão), físico-químicos (pH, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica e potencial Redox), hidroquímicos (salinidade, nitrogênio, fósforo e silício) e hidrobiológicos (clorofila-a). É estudada a composição do sedimento dos rios e lagos através de análises de granulometria (cascalho, areia e lama), densidade e concentrações de matéria orgânica e diferentes formas de fósforo.

Minerologia

O estudo mineralógico no rico Doce, lagos e lagoas busca fornecer subsídios para melhor compreender a dinâmica físico-química e biogeoquímica desses ecossistemas aquáticos. Através da identificação e estimativa quantitativa da composição mineralógica dos sedimentos e dos materiais particulados em suspensão na água, por meio da difração de raios X, busca-se rastrear a influência do rejeito de mineração nos ecossistemas dulcícolas, avaliando seu potencial risco de contaminação. Além disso, auxilia na compreensão da dinâmica pela qual substâncias são incorporadas nos ecossistemas aquáticos, liberando elementos essenciais ou potencialmente tóxicos. Para isso, são também medidos índice de cristalinidade dos oxihidróxidos de Fe, concentração de elementos químicos e a suscetibilidade magnética nos sedimentos.

Qualidade da água e sedimentos

A equipe de Qualidade de Água e Sedimentos é responsável pelos preparos e análises das amostras de água e sedimentos coletados ao longo da porção capixaba da bacia do rio Doce. Executado pelo Departamento de Química da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), este estudo acompanha os níveis de elementos químicos e contaminantes na bacia e ao longo do tempo, sendo possível identificar a origem e o caminho percorrido por esses constituintes e contaminantes. São coletadas amostras em rios, lagos, lagoas e reservatórios, com intuito de avaliar os teores dos constituintes inorgânicos no material em suspensão na água, em suas porções totais e dissolvidas, além dos constituintes inorgânicos e contaminantes orgânicos presentes nos sedimentos. As amostras de água e de sedimentos são processadas, sendo que nas análises dos constituintes inorgânicos são monitorados 31 elementos, incluindo ferro, alumínio, manganês, chumbo e mercúrio. Já nas análises dos contaminantes orgânicos são monitoradas classes de poluentes relacionadas diretamente com as atividades humanas como pesticidas, Bifenilas policloradas (PCB’s), fenóis e Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA’s), utilizadas em atividades agrícolas, industriais ou de urbanização na bacia do rio Doce. São usadas metodologias internacionais para as análises e os resultados são comparados com os valores máximos determinados nas legislações existentes, bem como com valores medidos antes do rompimento. Assim, pode-se aferir a qualidade da água e do sedimentos em diferentes pontos, ao longo dos anos. O objetivo é acompanhar os níveis desses elementos e contaminantes, tornando possível realizar estudos de sua origem e o possível caminho que esses constituintes e contaminantes irão percorrer. Os dados produzidos são utilizados por diversos outros temas estudados pelos pesquisadores do PMBA, principalmente, como forma de correlacionar possíveis impactos causados pelo rompimento da barragem de Mariana (MG) na parte biótica (seres vivos) da bacia.

Fitoplâncton

O PMBA monitora a variação espacial e temporal do fitoplâncton da região do baixo rio Doce. Caso estejam em desequilíbrio, esses microrganismos fotossintetizantes (microalgas e cianobactérias) que vivem na coluna d’água de corpos hídricos de água doce (lagos, lagoas, rios e represas) podem representar perigo à saúde humana e animal, devido à capacidade observada em algumas espécies de produzir toxinas. Considerada uma importante comunidade de produtores primários (não precisam se alimentar de outros organismos), são a base alimentar de muitos organismos, sustentam a comunidade zooplanctônica e, de forma direta ou indireta, a comunidade de peixes e outros animas da região. Porém, a reprodução exagerada de algumas espécies de algas, chamada de florações algais, pode levar à mortandade de peixes por causa da redução do oxigênio dissolvido na água. Além disso, a possível contaminação por toxinas produzidas por cianobactérias, que podem afetar o sistema nervoso e hepático através do consumo da água e, consequentemente, gerar graves efeitos à saúde. A partir da avaliação da composição e abundância das espécies na região monitorada pelo PMBA, é possível mapear e identificar as condições dos atributos ecológicos como diversidade, proporção de indivíduos por espécie (equitabilidade) e, se for possível, explicar a ocorrência e estruturação da comunidade de acordo com as características da água, que são: as condições físicas e químicas, a disponibilidade de luz e nutrientes, possíveis contaminantes e relação com outras comunidades biológicas registradas pelas amostragens de outros temas do PMBA. As análises podem auxiliar a tomada de decisões acerca da preservação ou recuperação dos ambientes aquáticos.

Zooplâncton

O PMBA analisa o zooplâncton dulcícola do baixo rio Doce ao longo do tempo e espaço. O zooplâncton é formado por uma grande variedade de pequenos animais que, geralmente, são menores que um grão de arroz (entre 0,1 e 2 milímetros) e possuem pouca mobilidade. Mesmo com a mobilidade limitada, eles conseguem atingir longas distâncias por meio da dispersão passiva, ou seja, transportados por aves, sapos (anuros) ou até mesmo pelo vento. Sendo assim, este grupo de invertebrados é encontrado em diferentes ambientes e espaços de tempo, a depender das condições ambientais existentes. Os organismos zooplanctônicos possuem um ciclo de vida curto e respondem rapidamente às alterações ambientais, sendo excelentes bioindicadores (medidores) da qualidade do ambiente em que estão inseridos. Por meio da avaliação da diversidade taxonômica e funcional (abordagem que considera as funções ecológicas desempenhadas por determinada espécie), é possível observar como o rejeito de minério proveniente do rompimento da barragem do Fundão, Mariana (MG), está afetando a dinâmica natural desses organismos no baixo rio Doce e traçar perspectivas de conservação e restauração ambiental para os cenários futuros. Os estudos sobre o zooplâncton dulcícola no PMBA são realizados em lagos, lagoas, rio Doce e afluentes e em reservatórios.

Perífiton

A amostragem do perifíton é realizada em coletas mensais em diversos ambientes na bacia do baixo rio Doce (lagos, lagoas, Rio Doce e rios afluentes, reservatórios), possibilitando o conhecimento da biodiversidade e monitoramento da variação espacial e temporal da composição, abundância e biomassa da comunidade de microalgas perifíticas. O perifíton se desenvolve em substratos submersos nos rios, lagos e lagoas, aderidos em pedras, troncos, caules e raízes de plantas aquáticas e, também, em cascos de animais como as tartarugas, por exemplo. São encontrados em locais úmidos e apresentam, geralmente, uma coloração verde devido às microalgas que os constituem. A comunidade perifítica tem grande importância no funcionamento dos ecossistemas aquáticos e pode ser utilizada como ferramenta para monitorar a qualidade da água. Essa complexa comunidade é composta por microalgas, bactérias, fungos, protozoários e invertebrados aquáticos. As microalgas são os microrganismos predominantes no perifíton, correspondendo até a 80% de sua composição, sendo por isso considerada uma das principais comunidades primárias, ou seja, base da cadeia alimentar nos ambientes aquáticos.

Macrófitas

Macrófitas aquáticas são organismos visíveis a olho nu que realizam a fotossíntese por meio de algumas partes de sua composição, encontradas de forma permanente ou temporária, de modo ora submerso, ora flutuante. As expedições para coleta de macrófitas aquáticas são realizadas mensalmente na bacia do baixo rio Doce no período chuvoso e bimestralmente no período seco com o intuito de monitorar a comunidade de macrófitas aquáticas (abundância e diversidade), sua biomassa e o acúmulo de metais ao longo do tempo e do espaço. Dentro de um ecossistema aquático natural e equilibrado, as macrófitas oferecem um importante habitat para diversos tipos de animais como aves aquáticas, invertebrados, peixes e também para as comunidades de fitoplâncton, perifíton e zooplâncton. Por apresentarem diversas adaptações ambientais, as macrófitas são consideradas excelentes bioindicadoras de qualidade da água e, em conjunto com estudos florístico-taxonômicos, atuam como elementos importantes para caracterização dos sistemas aquáticos continentais.

Macroinvertebrados (Ictiofauna Dulcícola)

Os estudos da Macrofauna Bentônica têm como objetivo monitorar as assembleias bentônicas encontradas na porção baixa da bacia do rio Doce, no Espírito Santo, e avaliar, através desses organismos bioindicadores, a qualidade ambiental e o estado de conservação do trecho analisado. Por responderem aos impactos ao longo do tempo, fornecem subsídios para a proposição de medidas de recuperação e conservação. A pesquisa é realizada pelo Laboratório de Sistemática Molecular (Beagle), da Universidade Federal de Viçosa (UFV), Minas Gerais.

Os dados do levantamento das assembleias bentônicas são aplicados para a construção de índices bióticos a fim de avaliar a qualidade da água nos trechos do rio Doce e afluentes menores com base na presença de macroinvertebrados sensíveis, tolerantes e resistentes. Em paralelo aos estudos da macrofauna bentônica, é aplicado um protocolo para a avaliação rápida da qualidade dos ambientes onde vivem os macroinvertebrados e peixes, mensuração de parâmetros físico-químicos de qualidade de água (oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvido, turbidez e temperatura) e avaliação de deformidades em aparato bucal de larvas aquáticas da família Chironomidae (Diptera).

Os macroinvertebrados bentônicos servem de alimentos para os peixes e outros invertebrados e representam um grupo de fundamental importância para o entendimento do funcionamento dos ecossistemas aquáticos.

Ictioplâncton (Ictiofauna Dulcícola)

Os estudos do Ictioplâncton Dulcícola contribuem para a verificação da integridade biótica da bacia hidrográfica do rio Doce. A pesquisa analisa ovos e larvas de peixes que vivem em suspensão na água doce. As coletas são realizadas em cinco trechos do rio Doce e em seis importantes rios menores (afluentes). O monitoramento e a análise dos peixes nesses estágios de vida, ajudam a compreender melhor a dinâmica reprodutiva da ictiofauna, sendo possível reconhecer quais os locais propícios para a desova e para o desenvolvimento das larvas (recrutamento).

Ictiofauna Ecologia (Ictiofauna Dulcícola)

O estudo sobre a ecologia da ictiofauna dulcícola do PMBA, realizado pelo Laboratório de Sistemática Molecular (Beagle), da Universidade Federal de Viçosa (UFV), Minas Gerais, analisa espécies de peixes encontrados na região do baixo rio Doce, que vai de Aimorés (MG), até a foz do rio, em Linhares (ES).

Os peixes coletados nos dez pontos amostrais, que estão nos municípios de Baixo Guandu, Colatina, Marilândia e Linhares, são identificados a nível de espécie, sendo medidos, pesados e abertos para a retirada do estômago e das gônadas (ovários e testículos) no laboratório. A análise do conteúdo estomacal objetiva identificar os itens alimentares consumidos pelos peixes e a classificação das espécies nas suas guildas tróficas, como por exemplo, carnívoros e onívoros, detritívoros, dentre outras. As análises microscópicas das gônadas permitem determinar o sexo dos espécimes e seus estágios de desenvolvimento, além do tamanho da primeira maturação e, definindo, também, o recrutamento de cada espécie ao longo de todo o monitoramento, que teve início em 2018. As análises visam identificar se há diminuição ou aumento da riqueza, abundância (número de indivíduos) e da biomassa (peso dos indivíduos) de todas as espécies, com foco na relação entre as espécies nativas e introduzidas.

Os peixes representam um dos grupos mais importantes para a compreensão das condições do rio Doce, dos lagos e lagoas após o rompimento da barragem de Fundão e representam um excelente recurso para a alimentação dos seres humanos que vivem na região. Assim, este tema é fundamental para estabelecer medidas que protejam a diversidade e riqueza das espécies nativas do rio Doce.

Ictiofauna Genética (Ictiofauna Dulcícola)

O tema Genética Dulcícola fornece medidas populacionais refinadas sobre as espécies monitoradas na região capixaba do rio Doce. Neste estudo, são avaliados os índices de genética populacional, permitindo que seja demonstrado o estado real da “saúde genética” das espécies presentes na região pesquisada para que sejam tomadas medidas apropriadas visando a conservação dessas espécies. O monitoramento genético da ictiofauna é crucial para a determinação dos níveis de impacto das atividades humanas no ambiente aquático. A composição de espécies nativas e exóticas fornece uma medida valiosa nessa avaliação, podendo predizer se há estabilidade, decréscimo ou mesmo a recuperação de áreas afetadas. Por isso, é de fundamental importância entender como está o cenário atual da ictiofauna na bacia hidrográfica após a passagem da lama de rejeitos oriundos do rompimento da barragem de Fundão, Mariana (MG).

Na pesquisa, é realizada ainda a identificação molecular de espécies, solucionando conflitos de identificação morfológica de espécies semelhantes. Para cumprir estes objetivos, a equipe de Genética Dulcícola faz uso de técnicas de DNA “barcoding”, além do sequenciamento de marcadores mitocondriais e também nucleares.

Ambiente Costeiro:

Morfodinâmica (Praias)

A Morfodinâmica de Praias é uma área temática inserida no ambiente costeiro que monitora os processos costeiros das praias próximas à foz do rio Doce, no trecho do litoral que vai desde Praia Mole (Serra) até a Praia de Itaúnas (Conceição da Barra). O objetivo do monitoramento é averiguar a capacidade de adaptação das praias ao material proveniente do aporte de rejeito de minério por meio de estudos para a identificação dos parâmetros sedimentológicos e das condições oceanográficas existentes nessas praias. A cada seis meses, a equipe coleta amostras de sedimentos para análise dos grãos de areia e da lama com o intuito de identificar a composição do material coletado ao longo de suas 11 estações amostrais. Durante os trabalhos de campo, são realizados o levantamento topográfico da praia emersa (parte seca) e a medição das profundidades (batimetria) da praia submersa a fim de monitorar as mudanças na forma das praias, que podem recuar ou se ampliar, a depender das condições de onda.

Geoquímica (Praias)

A Geoquímica avalia a concentração de elementos químicos na água e no sedimento, possibilitando os estudos de contaminação e poluição do ambiente embasados no potencial de toxicidade de alguns elementos. São realizadas a determinação dos parâmetros físico-químicos e a concentração de elementos químicos (fração total, dissolvido e no material particulado em suspensão) na água, enquanto, no sedimento, são realizadas análises mineralógicas e determinação dos elementos químicos. Para isso, são realizadas coletas semestrais de água e sedimento em 11 estações amostrais ao longo da planície costeira do Rio Doce, que se encontram localizadas entre o litoral de Itaúnas e de Aracruz, além de uma estação em Praia Mole, na Serra (ES). Após a realização da coleta, essas amostras são direcionadas para o laboratório, onde é realizado o processamento adequado e posteriormente a determinação dos parâmetros desejados. As informações obtidas são integradas com os dados de outras áreas temáticas com o intuito de avaliar a mobilidade dos contaminantes químicos e o impacto causado ao ambiente após o rompimento da barragem.

Bentos (Praias)

Este tema é responsável por avaliar os impactos provenientes do rejeito de mineração na estrutura da fauna bentônica das praias arenosas, próximas à foz do rio Doce. Bentos é a comunidade de organismos que vive associada diretamente ao fundo de ambientes aquáticos. Em fundos moles, podem estar sobre ou dentro do sedimento. Através do monitoramento da comunidade bentônica, associado aos parâmetros físico-químicos do sedimento, é possível identificar como e até onde os resíduos da mineração afetam a estrutura da fauna bentônica e qual a sua resiliência. São analisadas a distribuição espaço-temporal da meiofauna (minúsculos invertebrados que vivem no espaço entre os sedimentos) e da macrofauna (espécies aquáticas visíveis a olho nu). Todos os organismos identificados estão tombados na Coleção Zoológica Norte Capixaba (CZNC). Para isso, expedições de campo são realizadas semestralmente em 11 estações amostrais, distribuídas ao longo do litoral do Espírito Santo, que vai de Praia Mole (Serra) até Itaúnas (Conceição da Barra). Após a coleta do sedimento, essas amostras são encaminhadas para o laboratório onde acontecem a triagem e identificação dos organismos bentônicos.

Manguezal

O tema Manguezal monitora os impactos diretos e indiretos dos metais sobre a estrutura e o funcionamento ecológico do ecossistema por meio de indicadores biológicos e abióticos (elementos não vivos do ambiente), avaliando os danos sobre a fauna e a flora. Os indicadores biológicos avaliam dados populacionais das comunidades do mangue e, associados aos indicadores abióticos, fazem o diagnóstico da saúde ambiental do ecossistema em curto e longo prazos. São monitoradas as populações do caranguejo-uçá (Ucides cordatus) e do guaiamum (Cardisoma guanhumi) com intuito de avaliar os recursos pesqueiros explorados por comunidades tradicionais e as respostas fisiológicas e morfológicas das espécies de mangue para verificação da perda da produtividade ambiental em longo prazo na zona costeira. Além disso, o estudo contempla o monitoramento dos sedimentos do manguezal, que avalia a concentração de metais presentes na camada sedimentar superficial, os teores de matéria orgânica e de carbonato de cálcio e a granulometria (medida dos grãos) com o objetivo de verificar se há impacto dos metais sobre os indicadores biológicos. As coletas das amostras são realizadas semestralmente nos manguezais dos municípios de Aracruz, São Mateus, Conceição da Barra e na vegetação situada na foz do rio Doce, em Linhares.

Restinga

Este estudo visa identificar os impactos ambientais na vegetação, causados pelo rompimento da barragem de Fundão, Mariana (MG). O monitoramento do ecossistema restinga é formado por uma equipe de pesquisadores das áreas da fitossociologia, florística e ecofisiologia, responsáveis por identificar as espécies e organizá-las no ambiente estudado como herbácea, arbustiva e arbórea, classificar a sua ocorrência em cada ponto amostral e indicar as espécies mais comuns para, posteriormente, avaliar os impactos ambientais através dos estudos da fotossíntese associados a análises químicas e bioquímicas. Os dados obtidos serão utilizados para propor medidas de reparação e preservação das espécies vegetais, principalmente, as nativas, tão importantes para a recuperação dos biomas costeiros.

 

Ambiente Marinho:

Modelagem Numérica

A Modelagem Numérica é responsável por obter dados abióticos de toda área marinha monitorada, produzindo gráficos e mapas que são utilizados para embasar as análises das outras áreas temáticas do programa. Para isso, são identificadas as condições físicas do mar como temperatura, salinidade, turbidez, velocidade de corrente, dentre outras, por meio de equipamentos instalados em boias, no fundo do mar ou operados pelos pesquisadores nas expedições a campo. As informações adquiridas na pesquisa são utilizadas, por exemplo, para acompanhar a dispersão da pluma do rio Doce pela região costeira. Os dados também são utilizados para validar os resultados gerados a partir de equações numéricas, que permitem simular cenários realísticos sobre a dinâmica do ambiente monitorado, contribuindo, assim, para uma visão integrada dos processos físicos que acontecem na região. O processo de modelagem utiliza-se também de imagens via satélite, que abrangem área e escala de tempo maiores, possibilitando o acompanhamento da dispersão da pluma para além da região monitorada.

Hidrogeoquímica

A Hidrogeoquímica faz a avaliação espacial e temporal de potenciais poluentes, constituídos por elementos e compostos químicos, na foz do rio Doce e na região marinha adjacente. São constantemente analisados metais, hidrocarbonetos, nutrientes, carbono, nitrogênio, dentre outros. A avaliação temporal acontece à medida que o monitoramento se desenvolve por meio de coletas de amostras periódicas na região marinha, que vai de São Mateus (ES) até a Área de Proteção Ambiental Costa das Algas, em Aracruz (ES). Com o passar do tempo, é possível reconhecer de que forma os químicos se comportam frente a outras variáveis como o fluxo do rio, a entrada de frente frias, dentre outros eventos e variáveis ambientais (ondas, chuvas, sedimentação, etc.). Dessa forma, o conhecimento se torna mais completo e é possível identificar como os poluentes entram no estuário e no oceano, como se comportam e como estão no momento (concentração atual). As análises da hidrogeoquímica são realizadas em amostras de sedimento e água e dão base a outros estudos. Esses dados são importantes para avaliação ecológica da região, por exemplo, pois somados aos estudos da biota, pode-se inferir quais as mudanças ocorreram e quais ainda podem ocorrer por causa do derramamento do rejeito de minério de ferro e seus poluentes.

Sedimentação Marinha

A Sedimentação Marinha engloba os temas Sedimentologia do Ambiente Marinho e Mapeamento de Habitats, que estudam e monitoram o fundo marinho e a coluna d´agua para entender, inicialmente, como o tipo de fundo (areia, lama, cascalho, rodolitos, recifes) e a pluma sedimentar variam ao longo do tempo e podem influenciar os fatores bióticos. Para isso, são determinados o tamanho das partículas sedimentares que formam o fundo, estudados como se dá a mobilidade do sedimento no fundo do mar (quando pode ser movido por ondas e correntes) e qual o motivo de sua variação ao longo do ano, identificando, também, a concentração de partículas em suspensão e a mineralogia do sedimento que, através de um índice, determina a presença ou ausência do rejeito. A alta concentração de material particulado em suspensão pode ser traduzida como a turbidez, influenciando diretamente os organismos bentônicos e planctônicos e alterando a qualidade da água. Os maiores níveis de turbidez estão associados aos períodos de cheia do rio Doce ou aos eventos de maior energia como tempestades, que res-suspendem os sedimentos do fundo tornando-os mais móveis. Além da sedimentologia, acontece o mapeamento de habitats, que nada mais é que a descrição da paisagem submarina. São utilizados sistemas acústicos (ecobatímetro de varredura) para mapear o relevo do fundo do mar, ou seja, sua morfologia e composição, indicando classes de habitat associadas a diferentes comunidades bentônicas. O mapeamento de habitats é uma ferramenta que permite uma melhor definição da área a ser monitorada e também indica a extensão e conectividade entre os habitats. Definindo as diferentes classes do fundo marinho, o padrão de amostragem melhora e fica mais fácil saber exatamente o que é coletado e em qual contexto a estação se encontra em relação à paisagem submarina. Para caracterizar o tipo de fundo, são utilizadas câmeras subaquáticas ou robôs submarinos, mostrando como estão as estações amostrais desde o município de Serra até o sul da Bahia.

Sedimentação Costeira

A sedimentação costeira monitora as partículas de sedimentos que são transportadas pelas águas dos rios e desaguam no mar ou pelas correntes marinhas em direção às regiões costeiras do Espirito Santo e do Sul da Bahia. Através da análise da composição e da origem dos sedimentos, o monitoramento sedimentológico avalia a intensidade da chegada do sedimento de rejeito proveniente do rio Doce na região dos Recifes dos Esquecidos (Norte ES), na Área de Proteção Ambiental Costa das Algas (Aracruz), no Parque Nacional dos Abrolhos (BA) e em Porto Seguro (BA), avaliando, também, o risco de dano ambiental. O monitoramento leva em conta, além da análise geoquímica, os processos hidroclimatológicos que influenciam no padrão do transporte de sedimento pelo mar. Para este estudo, foram adaptados sensores de luminosidade e de temperatura nos chamados sediment traps ou armadilhas de sedimento. Através dessa instrumentalização, é coletado o sedimento no fundo do mar para que seja identificada sua origem. Como forma de auxiliar a interpretação da movimentação e da dinâmica do sedimento costeiro e complementar os dados a respeito, são utilizados sensores de satélite e dados meteorológicos locais e regionais. Na primeira etapa do programa, foi monitorado o aporte de sedimento proveniente do rio Doce e de outros rios no Parque Nacional de Abrolhos. Neste segundo momento, serão monitoradas as regiões do Recife dos Esquecidos e APA Costa das Algas, que pela proximidade com a Foz do rio Doce, possivelmente, são mais impactadas pelo sedimento proveniente do rompimento da barragem. De setembro a novembro de 2022, foram realizadas campanhas para instalação das novas armadilhas de sedimento e coleta das primeiras amostras, assim como coletas de testemunhos de sedimento anteriores ao rompimento da barragem, que serão utilizados como comparativos.

Fitoplâncton

O tema Fitoplâncton Marinho estuda a biodiversidade e distribuição de microalgas e bactérias que vivem na coluna d’água e são consideradas planctônicas, ou seja, organismos que não têm movimentos suficientes para contrariar as correntes marinhas. Esses microrganismos são a base da cadeia alimentar marinha e qualquer alteração espaço-temporal em sua composição e em seu tamanho pode influenciar animais de outros níveis alimentares que integram o mesmo ecossistema como os peixes, por exemplo. Por ser uma comunidade biológica com um alto número de espécies, sua riqueza ajuda no monitoramento ambiental do ecossistema marinho. Só na região costeira do Espírito Santo estima-se que existam mais de 1 mil espécies diferentes e esse número ainda está subestimado. Para o monitoramento do fitoplâncton, são coletados materiais em locais estratégicos utilizando equipamentos especializados como a rede de plâncton, que concentra as amostras e facilita a análise em laboratório. São utilizados microscópios para o registro fotográfico do material e qualificação das espécies, analisadas em termo da quantidade de indivíduos por litro de água coletado, permitindo a avaliação de aspectos como diversidade, crescimento excessivo (floração), dominância de espécies indicadoras da qualidade de água, dentre outros. Nutrientes, luminosidade, estratificação térmica, metais, são alguns dos os elementos não vivos do ambiente (fatores abióticos) que influenciam o tipo de comunidade fitoplanctônica que será encontrada em determinado local e momento. Esses fatores são controlados principalmente por eventos oceanográficos (ventos e correntes) e pela influência do continente, por meio da descarga do rio no litoral. Portanto, os regimes climáticos podem influenciar a característica da comunidade fitoplanctônica.

Zooplâncton

A equipe que monitora o zooplâncton marinho faz coletas na foz do rio Doce com intuito de observar mudanças específicas em sua composição. O zooplâncton é formado por uma variedade de pequenos organismos que não conseguimos visualizar a olho nu, mas que nos rodeiam a cada mergulho no mar. Esses organismos são extremamente importantes pois são considerados bioindicadores, ou seja, são utilizados para avaliar a qualidade ambiental do ecossistema, sendo possível analisar o grau de impacto em um ambiente. Garantir a preservação das comunidades de zooplâncton é essencial para a saúde do ambiente marinho pois eles representam o elo de energia entre os produtores (fitoplâncton) e os demais consumidores da cadeia alimentar, como os peixes e crustáceos. A maior parte dos animais marinhos são zooplâncton em alguma fase da sua vida, principalmente na fase larval: estrelas do mar, ouriço do mar, camarões, caranguejos, lagosta, dentre muitos outros.

Ictioplâncton

O monitoramento do ictioplâncton vem sendo realizado desde a chegada do rejeito de minério oriundo do rompimento da barragem do Fundão, Mariana (MG), no mar da região costeira do Espírito Santo. O acompanhamento das alterações apresentadas pela comunidade ictioplanctônica presente na área monitorada pelo PMBA, possibilita a verificação dos possíveis efeitos da lama de rejeitos sobre esses organismos, que respondem rapidamente aos desequilíbrios presentes no meio ambiente. O ictioplâncton compreende os ovos e as larvas de peixes que passam parte de seu ciclo de vida no plâncton, que nada mais é do que o conjunto de seres que vivem em suspensão no ambiente aquático, apresentando pouca ou nenhuma capacidade de locomoção. As análises são fundamentais para aumentar o conhecimento sobre a comunidade ictioplanctônica, as alterações sofridas, suas variações temporais e espaciais em função das condições meteorológicas e oceanográficas apresentadas. Neste estudo, os ovos e as larvas dos peixes estão distribuídos na coluna de água e são coletados com diferentes tipos de redes, permitindo uma melhor avaliação das espécies presentes na área. As coletas são realizadas a cada três meses em 42 estações distribuídas na região marinha-costeira do Espírito Santo. As amostras são analisadas pela equipe do Laboratório Integrado de Zooplâncton e Ictioplâncton, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), onde é feita a triagem e identificação desses organismos. Posteriormente o material é tombado na coleção do laboratório.

 

Bentos de Fundo Inconsolidado

O tema Bentos de Substrato Inconsolidado avalia os possíveis efeitos da lama de rejeito provenientes da barragem de Fundão, Mariana (MG), na biodiversidade aquática bentônica, bem como sua extensão no ambiente marinho. Para isso, é realizado o estudo da variação espacial e temporal dessa comunidade de organismos nos fundos marinhos inconsolidados. Bentos de fundo inconsolidado são organismos que vivem associados ao sedimento mole do fundo do mar (areia ou lama, por exemplo) e, portanto, respondem diretamente aos impactos que o atinge como, por exemplo, o depósito de lama de rejeito, que altera a composição da fauna dessas comunidades bem como a quantidade desses organismos. Assim, o monitoramento dessas comunidades demonstra as condições em que se encontram os ambientes. As coletas desses organismos são realizadas a cada três meses, por meio de amostragens do sedimento de fundo, em 42 estações amostrais, distribuídas na região marinha-costeira do Espírito Santo. As amostras são transportadas e analisadas pelo Laboratório de Invertebrados Marinhos (LabinMar), da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes), campus de Alegre/ES, e pelo Laboratório de Macroinvertebrados Bentônicos (Labmacro), da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), campus Cruz das Almas. Nos laboratórios, as amostras são lavadas em peneiras e os organismos são triados, quantificados e identificados no menor nível taxonômico possível, com o uso de um esteromicroscópio. Os dados obtidos são analisados quanto à estrutura da comunidade de cada local de amostragem e são desenvolvidas análises integradas, que incluem os dados abióticos fornecidos por temas parceiros como Sedimentologia, Mineralogia e Hidrogeoquímica, com intuito de identificar efetivamente os impactos relacionados ao rejeito sobre a comunidade bentônica.

Fundos Recifais

Os recifes de corais e os bancos de rodolitos são os ecossistemas mais biodiversos da região marinha afetada pelo rompimento da barragem de Fundão (MG) e fornecem serviços ecossistêmicos essenciais, tais como proteção da costa, equilíbrio químico do Oceano, recursos pesqueiros e oportunidades para recreação e turismo. Desenvolvido em sinergia com o Programa de Pesquisas Ecológicas de Longa Duração de Abrolhos, este tema é responsável por caracterizar comunidades biológicas em áreas controle e impactadas a fim de qualificar e quantificar efeitos do rompimento em organismos e comunidades. O estudo analisa a concentração de contaminantes em corais, macroalgas e outros organismos, fundamentais para identificar a extensão da contaminação e seus efeitos. Para monitorar a cobertura dos recifes e bancos de rodolitos, são fotografados pontos nas áreas rasas, marcados por pinos fixados no fundo do mar, revisitados semestralmente por mergulhadores. Como complementação, são feitas reconstruções da paisagem dos recifes por meio de fotografias parcialmente sobrepostas, usando uma técnica conhecida como fotogrametria. Nas áreas fundas ou com visibilidade limitada, são utilizadas câmeras operadas remotamente, desenvolvidas pela própria equipe do projeto. Em pontos estratégicos, foram instaladas armadilhas de sedimento, sensores de temperatura e luz e estruturas de monitoramento da colonização e da calcificação por corais, algas e outros organismos. Durante as atividades em campo, são utilizados equipamentos que medem propriedades físico-químicas da água do mar, incluindo perfiladores da coluna d’água e fundeios multiparamétricos. Os dados de salinidade, temperatura, turbidez e clorofila obtidos por esses instrumentos são complementados por análises de dados obtidos por satélites. A saúde dos corais é um dos focos desta pesquisa, que inclui o monitoramento das taxas de crescimento das colônias, sua diversidade genética e abundância de organismos que vivem associados aos corais (simbiontes), assim como a concentração de pigmentos e o estudo dos parâmetros fotossintéticos dos corais em seu ambiente natural.

Ictiofauna e carcinofauna marinha

O tema Ictiofauna e Carcinofauna Marinha tem como objetivo central realizar o monitoramento da fauna de peixes e crustáceos marinhos e estuarinos afetadas pelo rejeito de mineração oriundos do rompimento da barragem de Fundão, Mariana (MG), na costa do Espírito Santo e sul da Bahia. Essa pesquisa é de fundamental importância para o entendimento dos ecossistemas impactados, já que há uma grande escassez de estudos sobre o tema nessa região, anteriores ao rompimento da barragem. Compreende os estudos de Comunidades de peixes e crustáceos marinhos e estuarinos; Biologia reprodutiva; Recrutamento larval de peixes marinhos e estuarinos; Comunidades de peixes recifais; DNA barcoding de peixes e crustáceo; Ecologia trófica, Genética populacional de peixes e crustáceos; Telemetria estuarina e Microquímica de otólitos.

Por tratar-se de recursos pesqueiros muito importantes para as comunidades ribeirinhas afetadas, o monitoramento do PMBA abrange vários aspectos ecológicos e se utiliza de diversas abordagens e ferramentas, que buscam determinar e avaliar padrões espaço-temporais e comportamentos das populações desses animais, incluindo o pescado comercial, a fim de compreender potenciais diferenças entre a área diretamente impactada (área de abrangência do estuário do rio Doce) e as áreas indiretamente impactadas (São Mateus e Piraquê-Açu)

Tartarugas

As pesquisas com as tartarugas marinhas monitoram a diversidade genética, a estrutura populacional, a história demográfica, a saúde e os níveis de contaminantes nesses animais, que ocupam as áreas afetadas pelos rejeitos de mineração. As espécies avaliadas por este tema são a tartaruga cabeçuda, a de couro e a verde. As tartarugas marinhas são consideradas espécies sentinela e bioindicadoras de diversos impactos resultantes de ações humanas (antrópicas), ou seja, ajudam a entender o risco, não apenas para a própria espécie, mas também para o ecossistema em geral. Isso se deve à sua ampla distribuição durante o ciclo de vida, à sua alta mobilidade em diferentes ecossistemas e por ocuparem diferentes níveis tróficos na cadeia alimentar. Durante a temporada reprodutiva (outubro a março), são coletadas amostras de tecido, sangue, ovos, ovos não eclodidos e natimortos, das tartarugas cabeçuda e de couro para realização das análises de genética, de saúde e de contaminantes. Já nas áreas de alimentação, as campanhas ocorrem duas vezes ao ano – no verão (janeiro) e no inverno (julho) – para a coleta de amostras biológicas nas tartarugas verdes.

Cetáceos

O tema Cetáceos investiga as consequências dos rejeitos de mineração provenientes do rompimento da barragem de Fundão, Mariana (MG), em golfinhos e baleias do litoral do Espírito Santo. Quando encontrados encalhados, esses animais recebem atendimento do Instituto Baleia Jubarte e do Instituto Orca, parceiros do PMBA que além de coletarem amostras biológicas para as análises laboratoriais, realizam o monitoramento dos índices de encalhes através de análises espaço-temporal e causas de óbitos.

Os botos-cinzas (Sotalia guianensis) e as toninhas (Pontoporia blainvillei), espécies de cetáceos ameaçadas de extinção, são as prioritárias no monitoramento. Para essas espécies são realizadas análises genéticas, de contaminantes, de estimativa de idade e maturação sexual, de ecologia trófica e das alterações histopatológicas, ósseas e patógenas.

Os cetáceos são animais bioindicadores de qualidade ambiental por ocuparem o topo da cadeia alimentar e bioacumularem ou biomagnificarem diversos contaminantes do ecossistema.

Aves Marinhas

A equipe de Aves Marinhas monitora os parâmetros biológicos, o uso das áreas impactadas e os efeitos do rompimento da Barragem de Fundão sobre a alimentação e reprodução das espécies investigadas. 

As aves marinhas são predadores de topo da cadeia trófica e por isso são utilizadas como biomonitores e bioindicadores do ambiente marinho, refletindo os processos que ocorrem ao longo da teia trófica, tanto no que diz respeito às alterações ecossistêmicas, quanto à contaminação por poluentes. Por se alimentarem no mar e nidificarem no ambiente terrestre, as aves são utilizadas como amostradores de informações a respeito do ecossistema marinho, assim como das condições de saúde e parâmetros demográficos das populações.

Nas pesquisas com as aves marinhas, são comparados os períodos anteriores e posteriores ao rompimento da barragem e analisadas as áreas utilizadas por esses animais, que são a foz do rio Doce e suas adjacências, abrangendo áreas marinhas costeiras e oceânicas próximas, incluindo unidades de conservação da região.

ROV e Sobrevoos

O Monitoramento Remoto realiza o Dronemonitoramento da Megafauna Marinha que acompanha as populações de baleias, golfinhos, tubarões, raias, peixes tartarugas e aves através da busca aérea com uso de drones. O monitoramento é realizado na área de influência da pluma de rejeitos oriundos do rompimento da barragem de Fundão, Mariana (MG), onde são amostrados pontos na Foz do Rio Doce, na Reserva Biológica de Comboios, além do ponto-controle na foz do Rio Piraquê-açu

Cada voo de drone cobre uma área de 4 quilômetros quadrados. Além do piloto e do anotador, um observador de fauna utiliza os óculos de realidade virtual para acompanhar o drone em busca da detecção da megafauna marinha em tempo real. Quando um grupo é visualizado, o voo é pausado para o acompanhamento dos animais e avaliação do comportamento, verificando a presença de atividades como alimentação, descanso, socialização ou deslocamento.

Nas áreas de maior abundância da megafauna marinha, é realizado também o monitoramento subaquático por meio de imagens captadas com um veículo operado remotamente que percorre o fundo do mar, conhecido como ROV (Remotely Operated Underwater Vehicle). Através dele, são captadas, analisadas e caracterizadas as imagens da paisagem submarina, indicando a condição dos ambientes e suas relações com a ocorrência da megafauna. Essas áreas são monitoradas sistematicamente, com campanhas anuais. Assim, será possível avaliar a saúde desses ecossistemas ao longo do tempo. Esses estudos são realizados pelo Laboratório de Nectologia da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes).

Ecotoxicologia

A equipe da Ecotoxicologia avalia os impactos decorrentes do rompimento da barragem de Fundão, Mariana (MG), na saúde dos organismos que vivem no rio Doce e em seu estuário, bem como na região costeira (mangues e praias) e na região marinha próxima a foz do rio Doce (região adjacente ao Sul e ao Norte). Além disso, a Ecotoxicologia avalia a qualidade da água e do sedimento desses ambientes do ponto de vista de contaminação por metais e toxicológico. São realizadas coletas de água, sedimento, plâncton, camarão, peixes, caranguejos, pequenos crustáceos de praia, aves, além de corais e hidrocorais no Parque Nacional Marinho dos Abrolhos (BA).

As amostras coletadas são destinadas à análise para a Universidade Federal do Rio Grande (Furg), Universidade Federal do Espírito Santo (Ceunes/Ufes) e Universidade Federal Fluminense (UFF).

> Para mais informações, siga o @pmba.ufes

> Clique aqui para conhecer a tabela com a descrição dos “Ambientes e seus respectivos temas”

Relatórios:

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Programa de Monitoramento da Biodiversidade Aquática da área ambiental I – porção capixaba do rio Doce e região marinha e costeira adjacente (PMBA/RRDM-FEST):

• Relatório Semestral 2019 (RA2019 – RT16 a RT32) – 1° Relatório Semestral PMBA/RRDM-FEST
• Relatório Anual 2019 (RSE2019 – RT03 a RT14) – 1° Relatório Anual PMBA/RRDM-FEST
• Relatório Anual 2020 (RA2020 – RT36) – 2° Relatório Anual PMBA/RRDM-FEST
• Relatório Anual 2021 (RA2021 – RT39) – 3° Relatório Anual PMBA/RRDM-FEST

> Para conhecer os demais produtos publicados pelas Câmaras Técnicas, acesse o site da Flacso Brasil: Clique aqui

Projetos:
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