Matéria orgânica é todo o material de origem vegetal ou animal produzido no próprio ambiente aquático (autóctone) ou introduzido nele por meio de despejos ou carreamento, ou seja, pelo arraste por água de chuva (alóctone).
A matéria orgânica sofre um processo de decomposição que implica no consumo do oxigênio presente no meio. Esse processo tem sua velocidade acelerada com o aumento da temperatura, isto é, altas concentrações de matéria orgânica, sobretudo em temperaturas acima de 20°C irão acarretar na depleção do oxigênio dissolvido, podendo levar a mortandades maciças.
Com a decomposição da matéria orgânica liberam-se nutrientes para o meio que serão utilizados pelas algas e vegetais superiores para o seu crescimento. Geralmente, em ambientes naturais há baixa concentração de matéria orgânica e escassez de nutrientes, limitando o crescimento das algas.
Os principais nutrientes são o nitrogênio e o fósforo e sua importância para o meio aquático está relacionada com a produção primária do ambiente (por algas e vegetais superiores). A produção primária é a base de sustentação das teias alimentares estabelecidas nas regiões fóticas (que recebem luz solar suficiente para a realização de fotossíntese) dos ecossistemas.
A entrada de matéria orgânica de origem antrópica no meio aquático aumenta muito a quantidade de nutrientes disponíveis no meio, desequilibrando os processos de fotossíntese e decomposição. O processo de enriquecimento das águas por matéria orgânica é denominado eutrofização e freqüentemente é causado pelo despejo de esgotos ou ainda de produtos como o vinhoto, acarretando graves problemas ambientais.
A eutrofização de rios, lagos e reservatórios, quando em níveis elevados, pode ter conseqüências negativas para os vários usos dos corpos d’água. O corpo d’água eutrofizado é chamado de Eutrófico, enquanto que o corpo d’água não eutrofizado é chamado de Oligotrófico.
Em um ambiente eutrófico, poderá ocorrer queda na concentração de Oxigênio Dissolvido, excesso de algas (floração) que irá prejudicar a qualidade da água para o abastecimento, o desenvolvimento excessivo de plantas flutuantes como o aguapé (Eichhornia crassipes) ou a alface-d’água (Pistia stratiotes), comprometendo assim a recreação, o uso de embarcações e o funcionamento de turbinas no caso da existência de usinas hidrelétricas (Figura 4).
A Tabela 1 mostra algumas diferenças entre lagos eutróficos e oligotróficos, auxiliando na identificação de áreas potencialmente problemáticas ou na identificação de uma possível causa de mortandade.
| Tabela 1 – Diferenças entre lagos Oligotróficos e Eutróficos | |
|---|---|
| Lagos oligotróficos | Lagos eutróficos |
| Menor concentração iônica | Maior concentração iônica |
| Menor condutividade elétrica | Maior condutividade elétrica |
| Maior diversidade de espécies no fitoplâncton e zooplâncton | Menor diversidade de espécies no fitoplâncton e zooplâncton |
| Macrófitas somente nas margens | Macrófitas ocupando grande parte da superfície do lago, pelo menos durante um longo período no ciclo climático |
| Fonte: Técnicas de Investigação de Mortandade de Peixes – Apostila (3) | |
A Tabela 2 apresenta características exibidas por lagos ou represas oligo e eutróficos.
| Tabela 2 – Características de lagos ou represas oligotróficos e eutróficos | ||
|---|---|---|
| Fator | Sistemas Oligotróficos | Sistemas Eutróficos |
| Nutrientes | Baixas concentrações e lenta reciclagem de nitrogênio, fósforo e sílica. | Altas concentrações e rápida reciclagem de nutrientes, principalmente nitrogênio e fósforo. |
| Oxigênio Dissolvido | Freqüentemente próximo da saturação tanto no hipolímnio como no epilímnio. | Grande variação em relação à saturação: depressão no hipolímnio e supersaturação no epilímnio. |
| Comunidades | Baixa biomassa de fitoplanctôn, zooplâncton, zoobentos e peixes. | Alta biomassa e sedimento de fitoplanctôn, zooplâncton, zoobentos e peixes. |
| Radiação Solar Subaquática | Alta transparência na zona eufótica. | Baixa transparência na zona eufótica. |
| Bacia Hidrográfica | Lagos profundos com morfometria caracterizada por vales em forma de V. Bacia hidrográfica pouco modificada. | Lagos rasos com baixa estratificação. Bacia hidrográfica cultivada e muito modificada. |
| Fonte: Revista Ciência Hoje (4) | ||
A maior parte da matéria orgânica em decomposição encontra-se no fundo dos corpos d’água, no sedimento, onde a concentração de oxigênio torna-se menor, ocasionando a decomposição anaeróbica dessa matéria orgânica. O processo de decomposição anaeróbica gera acidez e gases tóxicos (gás metano e gás sulfídrico, por exemplo), o que torna o ambiente inviável para a sobrevivência da fauna aquática quando ocorre em grande quantidade.
A decomposição aeróbica, normalmente, só irá ocorrer na superfície da camada depositada, onde há oxigênio presente. No entanto, qualquer fenômeno que provoque a ressuspensão do sedimento, seja por causas naturais (como a circulação de água, enxurradas ou revolvimento do fundo por peixes) ou artificiais (como a dragagem), irá colocar essa matéria orgânica em contato com o oxigênio presente na coluna d’água, levando assim à sua decomposição e conseqüente queda nas concentrações de oxigênio dissolvido no meio. Essa é uma causa freqüente de mortandade de peixes, sobretudo em lagoas ricas em matéria orgânica como, por exemplo, tanques naturais ou lagos artificiais com excesso da alimentação artificial.
Algas Tóxicas
Algumas espécies de algas pertencentes aos grupos das Cianofíceas (Cianobactérias) em água doce e Dinoflagelados no mar podem produzir substâncias tóxicas (toxinas). No caso das algas, na grande maioria das vezes, elas possuem adaptações como mucilagens e aerótopos que fazem com que tenham vantagens sobre as outras espécies, dominando assim o ambiente.
Existe muita divergência a respeito das propriedades, origem e natureza das toxinas. As florações de Cianofíceas (Cianobactérias) podem ou não apresentar diferenças ao longo do tempo, com intervalos curtos, até diferenças sazonais e também espaciais, provavelmente decorrentes de alterações entre variedades tóxicas e não tóxicas destas algas. Deste modo, uma mesma espécie pode ser ou não tóxica, o que depende de diversos fatores do meio. Se uma floração de algas for tóxica, pode ser tóxica ao zooplâncton, peixes e toda a cadeia alimentar, até mesmo para outros animais (incluindo o homem) que bebem a água.
Mortandades resultantes de florações de algas tóxicas são decorrentes da produção de toxinas e fortemente relacionadas com a alta atividade fotossintética. Freqüentemente há morte em larga escala da alga, algumas vezes seguida por sinais de uma depleção de oxigênio clássica. A menos que algum fator intervenha, a mortandade continua até que acabe a floração. Por isso é importante que o observador tenha informações sobre as primeiras fases da mortandade, para que o papel das algas tóxicas não seja subestimado.
Geralmente, em florações de algas tóxicas, durante o período diurno o pH é muito alto (9,5 a 11,0), o oxigênio dissolvido apresenta valores próximos à saturação ou acima, a temperatura da água encontra-se elevada (geralmente acima de 27°C) e, com freqüência, uma única espécie de alga está presente em grandes quantidades.
Observa-se que durante a ocorrência de florações de algas azuis forma-se uma camada de vários centímetros de espessura na superfície da água, que impede a penetração de luz (Figura 6). Isto limita a reprodução e a vida de outras espécies, interrompendo o contato da água com o ar e diminuindo a quantidade de OD.
As algas são organismos que produzem oxigênio durante o período em que recebem luz e consomem oxigênio em menor escala, mas o fazem no período noturno, na ausência de luz. Se no período noturno um corpo d’água chega a ficar totalmente coberta por camadas com centímetros de espessura que impedem o contato da água com o ar retirando ainda oxigênio através de seu metabolismo, a quantidade deste gás dissolvido na água se reduz drasticamente podendo acarretar a mortandade de peixes e de outros organismos. Estes problemas são ainda agravados em dias muito quentes, no verão, quando a temperatura da água se encontra mais elevada e age como catalisador para a perda de oxigênio dissolvido na coluna d’água.
O auge da mortandade de peixes ocorre dias após o crescimento algal, quando esses organismos possivelmente se encontram mais debilitados, como se estivessem estafados pelo esforço de tentar abocanhar a superfície da água à procura de oxigênio. A morte dos animais pode ocorrer, portanto, pela ação direta das toxinas ou por outras conseqüências da floração, como depleção de oxigênio, aumento da DBO, crescimento bacteriano, etc.
