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Pesquisa relaciona contaminação por metais pesados no rio Doce a deformações em insetos aquáticos

Insetos contam história da qualidade da água do rio Doce e alertam efeitos nocivos dos rejeitos de mineração





Por viverem na água durante uma de suas fases, muitos insetos aquáticos dependem da boa qualidade dos rios para sobreviver e se desenvolver. Em geral, são organismos muito sensíveis a alterações no meio aquático e, por isso, se em sua fase de larva a água estiver contaminada, seu crescimento é diretamente afetado, podendo surgir deformações em resposta ao desequilíbrio ambiental.


Por essa razão, alguns insetos podem ser usados como indicadores da qualidade do ambiente. No caso deste estudo, o ambiente é a bacia hidrográfica do rio Doce, a partir do rio Gualaxo do Norte – primeiro rio a receber os rejeitos do rompimento da barragem de Fundão. 


O Rio Doce sofreu o maior desastre ambiental relacionado à mineração na história do Brasil. Em 2015, em Mariana, Minas Gerais, ocorreu o rompimento de rejeitos da barragem de Fundão, da Samarco/BHP. A repercussão desse desastre se estende até os dias de hoje, de modo que estudos científicos associam a presença de rejeitos de mineração derivados do rompimento a fenômenos como a bioacumulação (retenção de compostos tóxicos num organismo) e alterações no desenvolvimento de plantas e animais.


Embora os impactos do rompimento da barragem continuem sendo estudados, os impactos ecológicos sobre os insetos aquáticos ainda são pouco conhecidos. Esses insetos são de vital relevância para as cadeias alimentares, pois representam o alimento de peixes, aves e muitos outros organismos do rio e até das florestas às margens destes. 


Partindo desse contexto, os cientistas envolvidos na pesquisa conduziram análises que relacionam o efeito do rejeito proveniente da mineração a mudanças na morfologia de um grupo muito importante de insetos aquáticos conhecidos como tricópteros. Os adultos dos tricópteros são geralmente caracterizados por quatro asas que são cobertas por muitos pelos, de modo que estes insetos se assemelham a pequenas mariposas. A cabeça e o tórax destes insetos também costumam ser peludos e com longas e delgadas antenas. 


Imagem: Trichoptera da espécie Smicridea coronata. Fonte: Salvador Vitanza

Os estudos avaliaram os impactos ambientais causados pelo depósito do rejeito no rio através de medidas de algumas estruturas do corpo das larvas e adultos dos tricópteros, e os compararam com indivíduos que cresceram em locais não afetados pelo rejeito. Os cientistas partiram da hipótese de que indivíduos que crescem em ambientes contaminados apresentam maior assimetria entre um lado e outro do corpo.


A pesquisa inédita foi conduzida por um grupo de cientistas formado por Helena Maura de Andrade Soares, mestra em Ecologia pela UFMG, Isabela Cristina Rocha, doutora em Zoologia pela UFRJ, Henrique Paprocki, doutor em Entomologia pela Universidade de Minnesota e diretor do Museu de Ciências Naturais da PUC Minas, e pelo prof. Geraldo Wilson Fernandes, atualmente pós-doutor pela Stanford University, professor do Instituto de Ciências Biológicas da UFMG e coordenador do Centro de Conhecimento em Biodiversidade do CNPq/MCTI.


Estrutura (as)simétrica: o ponto de partida do estudo


Para avaliar como a presença de rejeitos de mineração na bacia hidrográfica do rio Doce provoca variações no desenvolvimento morfológico dos insetos, foi escolhida uma espécie muito comum na região, o tricóptero da espécie Smicridea coronata. As deformações, ou desvios assimétricos, podem ter consequências muito grandes que afetam o desenvolvimento e sobrevivência dos organismos e até refletir no funcionamento do ecossistema. 


Assim, o estudo comparativo da assimetria ou anomalia de insetos em  ambientes impactados e não impactados serve como um indicador rápido e eficiente de perturbações e instabilidades ambientais.


De larva a adulto: procedimentos da pesquisa


Para realizar a pesquisa, larvas e adultos do tricóptero foram coletados ao longo do rio Gualaxo do Norte, um rio altamente impactado pelos efeitos da barragem e em rios afluentes da bacia do rio Doce que não foram diretamente impactados pelo rejeito.


O estudo mostrou que o número de insetos com deformações foi maior nas áreas impactadas da bacia em relação a áreas não impactadas. Entre todos os parâmetros medidos, a assimetria foi maior nas mandíbulas e nas asas dos insetos.


Imagens da cabeça e mandíbula de indivíduos analisados na pesquisa. Fonte: Arquivos da pesquisa.

As mandíbulas de larvas coletadas nos ambientes impactados apresentaram mudanças na posição dos dentes. Esse problema interfere na capacidade de alimentação, proteção e na metamorfose destes insetos, especialmente no processo quando produzem seda no aparelho bucal para construir abrigos onde se transformam em pupa para ir para a fase adulta.


Adultos provenientes de áreas impactadas apresentaram também asas mais irregulares, curvadas e estreitas. Assim como em outros insetos, a capacidade de voo nos tricópteros está relacionada a funções essenciais para a sobrevivência, como a capacidade de se alimentar, se reproduzir e fugir de predadores. Dessa forma, as variações nas estruturas encontradas em larvas e adultos podem trazer consequências que impactem a sobrevivência dos tricópteros da região.


Imagens de uma asa dos indivíduos analisados na pesquisa. Fonte: Arquivos da pesquisa.

Em conjunto, a pesquisa mostra que essas variações assimétricas no corpo dos insetos podem, a longo prazo, afetar todo o ecossistema e a biodiversidade da região. Além disso, o estudo mostra que a relação causal entre o efeito da presença de rejeitos derramados no rio com o aumento de deformações nos insetos aquáticos modelo tem altas chances de estar ocorrendo em várias outras  espécies de insetos, que continuam a lutar para sobreviver no rio destruído pelo rejeito.


A novidade para o mundo científico 


O estudo é o primeiro a avaliar assimetria flutuante em tricópteros na região Neotropical e a aplicar métodos de morfometria geométrica (técnica capaz de identificar pequenas assimetrias no corpo que geralmente são difíceis de analisar numa fotografia) nesses indivíduos.


O trabalho também é uma referência importante para entender os efeitos do rompimento da barragem da Samarco/Vale/BHP no ecossistema, uma vez que muitas pesquisas sobre a bacia hidrográfica ainda estão em andamento e o conhecimento – especialmente ecológico – sobre os insetos aquáticos da bacia ainda é incipiente.


O trabalho descreve, pela primeira vez na literatura, que tricópteros na fase adulta são adequados para avaliar aumentos de assimetria flutuante em resposta a impactos ambientais. Antes do nosso trabalho, só haviam estudos em larvas, que são pouco estudadas a nível de espécie para biomonitoramento, ou seja, a avaliação da saúde dos ecossistemas aquáticos através do estudo de organismos que nele vivem. Nesta pesquisa descobrimos a aplicabilidade de uma técnica mais rápida e barata, que pode ser amplamente usada na fase em que tricópteros são mais estudados”, afirma Helena Soares, pesquisadora pela UFMG.


O que os Trichoptera dizem sobre a bacia?


“Os trágicos efeitos deste desastre, somados a fenômenos como alterações climáticas, mineração predatória no estado de Minas Gerais e expansão das atividades antrópicas, representam ameaças à sobrevivência de comunidades animais, incluindo populações humanas”, explica o coordenador da pesquisa, Geraldo Fernandes, da UFMG.


Ao identificar efeitos danosos dos metais pesados derivados do rompimento da barragem da Samarco sobre os insetos aquáticos, os resultados evidenciam que, dez anos após o desastre, os ecossistemas aquáticos ainda sofrem consequências nocivas que demandam ações urgentes para a conservação e restauração da bacia do Rio Doce.


Imagem de Trichoptera adulto. Fonte: Frederico Salles/UFV

A pesquisa foi publicada na Environmental Monitoring and Assessment, periódico internacional dedicado a dados de monitoramentos e avaliações de riscos ambientais, com o título em inglês: Mining tailings alter insects: revealing fluctuating asymmetry in the caddisfly Smicridea coronata. As pesquisas publicadas no periódico tendem a explorar novos métodos e dados para monitoramento ambiental, focando na aplicabilidade dessas técnicas ao uso e manejo de recursos naturais.


O projeto foi financiado pela FAPEMIG como parte do Projeto Biochronos (APQ-00031–19), que desenvolve uma série de estudos sobre os impactos do rompimento da barragem na biodiversidade aquática e terrestre. O projeto tem parceria com o Centro de Conhecimento em Biodiversidade, o observatório da biodiversidade brasileira.



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