Modelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fragoso Júnior, Carlos Ruberto
Data de Publicação: 2010
Outros Autores: Marques, David Manuel Lelinho da Motta, Collischonn, Walter, Van Nes, Egbert H.
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/230830
Resumo: A crescente produção de carga orgânica e de nutrientes em bacias hidrográficas tem levado, historicamente, lagos rasos a drásticas mudanças na qualidade da água, na diversidade e riqueza biológica e nos usos nobres de suas águas. Estes ecossistemas aquáticos podem ser caracterizados, de uma maneira bem simplificada, por dois estados alternativos de equilíbrio: (a) um estado de baixa turbidez com predominância de vegetação aquática submersa, baixos níveis de biomassa fitoplanctônica ou (b) um estado de alta turbidez sem a presença de vegetação aquática submersa e altos níveis de biomassa fitoplanctônica, para um elevado aporte de nutrientes. Se por algum motivo um ecossistema aquático muda para um estado de baixa transparência da água, medidas corretivas de restauração podem ser empregadas no sentido de promover uma nova troca para um estado de referência de águas claras. Com a vasta gama de alternativas que poderiam ser utilizadas, é comum a seguinte pergunta: quais medidas trariam maiores benefícios sócio-ambientais, econômicos- Pouco se sabe ainda sobre a verdadeira eficácia destas medidas em ambientes tropicais e subtropicais, bem como a reação do ecossistema aquático com respeito a qualidade da água e a estrutura trófica. Buscando entendimento dos caminhos de degradação e restauração em ambientes aquáticos subtropicais e tropicais, submetidos a mudanças de níveis de transparência da água, um modelo ecológico complexo, baseado em processos integrados (i.e. físicos, químicos e biológicos), foi aplicado na lagoa Mangueira, um lago raso subtropical. Foi mostrado que um progressivo aumento da turbidez pode promover profundas implicações para o ecossistema, tal como um súbito colapso da vegetação aquática submersa e dominância do fitoplâncton. Além disso, foi observada uma grande resistência para o retorno ao seu estado de referência. Para altos níveis de turbidez, a dinâmica é caracterizada por regimes caóticos organizados, uma característica peculiar de sistemas altamente não-lineares que trabalham afastados do equilíbrio estável. Por fim, foi proposto um conjunto de medidas corretivas de caráter interno aplicado nas bacias de contribuição e no ecossistema aquático visando promover a recuperação destes ecossistemas maximizando os benefícios sócio-ambientais, econômicos de uma maneira integradora utilizando a modelagem ecológica como uma ferramenta auxiliadora de teste de alternativas e tomada de decisão.
id UFRGS-2_06d0a9a9be853a2212c1c40e39245e75
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/230830
network_acronym_str UFRGS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFRGS
repository_id_str
spelling Fragoso Júnior, Carlos RubertoMarques, David Manuel Lelinho da MottaCollischonn, WalterVan Nes, Egbert H.2021-10-16T04:38:13Z20101414-381Xhttp://hdl.handle.net/10183/230830000815584A crescente produção de carga orgânica e de nutrientes em bacias hidrográficas tem levado, historicamente, lagos rasos a drásticas mudanças na qualidade da água, na diversidade e riqueza biológica e nos usos nobres de suas águas. Estes ecossistemas aquáticos podem ser caracterizados, de uma maneira bem simplificada, por dois estados alternativos de equilíbrio: (a) um estado de baixa turbidez com predominância de vegetação aquática submersa, baixos níveis de biomassa fitoplanctônica ou (b) um estado de alta turbidez sem a presença de vegetação aquática submersa e altos níveis de biomassa fitoplanctônica, para um elevado aporte de nutrientes. Se por algum motivo um ecossistema aquático muda para um estado de baixa transparência da água, medidas corretivas de restauração podem ser empregadas no sentido de promover uma nova troca para um estado de referência de águas claras. Com a vasta gama de alternativas que poderiam ser utilizadas, é comum a seguinte pergunta: quais medidas trariam maiores benefícios sócio-ambientais, econômicos- Pouco se sabe ainda sobre a verdadeira eficácia destas medidas em ambientes tropicais e subtropicais, bem como a reação do ecossistema aquático com respeito a qualidade da água e a estrutura trófica. Buscando entendimento dos caminhos de degradação e restauração em ambientes aquáticos subtropicais e tropicais, submetidos a mudanças de níveis de transparência da água, um modelo ecológico complexo, baseado em processos integrados (i.e. físicos, químicos e biológicos), foi aplicado na lagoa Mangueira, um lago raso subtropical. Foi mostrado que um progressivo aumento da turbidez pode promover profundas implicações para o ecossistema, tal como um súbito colapso da vegetação aquática submersa e dominância do fitoplâncton. Além disso, foi observada uma grande resistência para o retorno ao seu estado de referência. Para altos níveis de turbidez, a dinâmica é caracterizada por regimes caóticos organizados, uma característica peculiar de sistemas altamente não-lineares que trabalham afastados do equilíbrio estável. Por fim, foi proposto um conjunto de medidas corretivas de caráter interno aplicado nas bacias de contribuição e no ecossistema aquático visando promover a recuperação destes ecossistemas maximizando os benefícios sócio-ambientais, econômicos de uma maneira integradora utilizando a modelagem ecológica como uma ferramenta auxiliadora de teste de alternativas e tomada de decisão.Increased nutrient loading has led to high levels of nutrients associated with phytoplankton dominance and turbid water in aquatic ecosystems, such as lakes, reservoirs and estuaries. Those nutrient levels are reflected in water quality and cascade through aquatic communities. Aiming to evaluate these alterations in the entire ecosystem simultaneously, we used a complex ecosystem model to describe regime shifts. Simulations showed that a stressed ecosystem can change its reference state and develop high resilience to return to initial condition. Well-defined chaotic patterns were identified for high values of turbidity, indicating a self-organization capacity of highly non-linear systems which work out of equilibrium. The omnivore community shown plays an important role in the ecosystem dynamic. Greater fitness was identified for changes in this community. The model not only proved to be a predictive tool, but also a tool to help gain insights and generate hypotheses, and a management platform to help decision makers in subtropical aquatic ecosystems. Finally, we suggest the use of the model before the implementation of corrective measures in the watersheds and in lakes in order to restore those ecosystems.application/pdfporRbrh : revista brasileira de recursos hídricos. Porto Alegre, RS. Vol. 15, n. 2 (abr./jun. 2010), p. 15-25LagosQualidade da águaEcossistemas aquáticosModelos hidrodinamicosAlternative statesRestorationModelingModelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicaisEcological modeling asa tool to help restore tropical and sub-tropical shallow lakes info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/otherinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT000815584.pdf.txt000815584.pdf.txtExtracted Texttext/plain46542http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/230830/2/000815584.pdf.txtf38d8132c765519ac471ee414cd4ab28MD52ORIGINAL000815584.pdfTexto completoapplication/pdf450186http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/230830/1/000815584.pdf183a1e0e3d56643ccc7120fd9f8f1a9cMD5110183/2308302021-11-20 05:43:20.12797oai:www.lume.ufrgs.br:10183/230830Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2021-11-20T07:43:20Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Modelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicais
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Ecological modeling asa tool to help restore tropical and sub-tropical shallow lakes
title Modelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicais
spellingShingle Modelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicais
Fragoso Júnior, Carlos Ruberto
Lagos
Qualidade da água
Ecossistemas aquáticos
Modelos hidrodinamicos
Alternative states
Restoration
Modeling
title_short Modelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicais
title_full Modelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicais
title_fullStr Modelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicais
title_full_unstemmed Modelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicais
title_sort Modelagem ecológica como ferramenta auxiliar para restauração de lagos rasos tropicais e subtropicais
author Fragoso Júnior, Carlos Ruberto
author_facet Fragoso Júnior, Carlos Ruberto
Marques, David Manuel Lelinho da Motta
Collischonn, Walter
Van Nes, Egbert H.
author_role author
author2 Marques, David Manuel Lelinho da Motta
Collischonn, Walter
Van Nes, Egbert H.
author2_role author
author
author
dc.contributor.author.fl_str_mv Fragoso Júnior, Carlos Ruberto
Marques, David Manuel Lelinho da Motta
Collischonn, Walter
Van Nes, Egbert H.
dc.subject.por.fl_str_mv Lagos
Qualidade da água
Ecossistemas aquáticos
Modelos hidrodinamicos
topic Lagos
Qualidade da água
Ecossistemas aquáticos
Modelos hidrodinamicos
Alternative states
Restoration
Modeling
dc.subject.eng.fl_str_mv Alternative states
Restoration
Modeling
description A crescente produção de carga orgânica e de nutrientes em bacias hidrográficas tem levado, historicamente, lagos rasos a drásticas mudanças na qualidade da água, na diversidade e riqueza biológica e nos usos nobres de suas águas. Estes ecossistemas aquáticos podem ser caracterizados, de uma maneira bem simplificada, por dois estados alternativos de equilíbrio: (a) um estado de baixa turbidez com predominância de vegetação aquática submersa, baixos níveis de biomassa fitoplanctônica ou (b) um estado de alta turbidez sem a presença de vegetação aquática submersa e altos níveis de biomassa fitoplanctônica, para um elevado aporte de nutrientes. Se por algum motivo um ecossistema aquático muda para um estado de baixa transparência da água, medidas corretivas de restauração podem ser empregadas no sentido de promover uma nova troca para um estado de referência de águas claras. Com a vasta gama de alternativas que poderiam ser utilizadas, é comum a seguinte pergunta: quais medidas trariam maiores benefícios sócio-ambientais, econômicos- Pouco se sabe ainda sobre a verdadeira eficácia destas medidas em ambientes tropicais e subtropicais, bem como a reação do ecossistema aquático com respeito a qualidade da água e a estrutura trófica. Buscando entendimento dos caminhos de degradação e restauração em ambientes aquáticos subtropicais e tropicais, submetidos a mudanças de níveis de transparência da água, um modelo ecológico complexo, baseado em processos integrados (i.e. físicos, químicos e biológicos), foi aplicado na lagoa Mangueira, um lago raso subtropical. Foi mostrado que um progressivo aumento da turbidez pode promover profundas implicações para o ecossistema, tal como um súbito colapso da vegetação aquática submersa e dominância do fitoplâncton. Além disso, foi observada uma grande resistência para o retorno ao seu estado de referência. Para altos níveis de turbidez, a dinâmica é caracterizada por regimes caóticos organizados, uma característica peculiar de sistemas altamente não-lineares que trabalham afastados do equilíbrio estável. Por fim, foi proposto um conjunto de medidas corretivas de caráter interno aplicado nas bacias de contribuição e no ecossistema aquático visando promover a recuperação destes ecossistemas maximizando os benefícios sócio-ambientais, econômicos de uma maneira integradora utilizando a modelagem ecológica como uma ferramenta auxiliadora de teste de alternativas e tomada de decisão.
publishDate 2010
dc.date.issued.fl_str_mv 2010
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-10-16T04:38:13Z
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/other
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/230830
dc.identifier.issn.pt_BR.fl_str_mv 1414-381X
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 000815584
identifier_str_mv 1414-381X
000815584
url http://hdl.handle.net/10183/230830
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.ispartof.pt_BR.fl_str_mv Rbrh : revista brasileira de recursos hídricos. Porto Alegre, RS. Vol. 15, n. 2 (abr./jun. 2010), p. 15-25
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Repositório Institucional da UFRGS
collection Repositório Institucional da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/230830/2/000815584.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/230830/1/000815584.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv f38d8132c765519ac471ee414cd4ab28
183a1e0e3d56643ccc7120fd9f8f1a9c
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1815447770678427648