Os Líquenes como biomonitores de poluição atmosférica - o projecto SinesBioar

Sofia Augusto, Pedro Pinho, Maria João Pereira, Amílcar Soares e Cristina Branquinho*
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Conheça um inovador projecto de monitorização e gestão da qualidade do ar da região de Sines, em que se empregou a diversidade de líquenes e a acumulação de substâncias tóxicas nestes como indicadores da intensidade e tipo de poluição atmosférica.

Projecto SinesBioar - Implementação de um instrumento Multidisciplinar para a avaliação e gestão da qualidade do ar e dos seus impactes sociais na região de Sines.

A necessidade de avaliar a poluição atmosférica em Sines surgiu desde o início dos anos 80, altura em que ocorreu a mais recente industrialização da região. Associada a essa industrialização, assistiu-se a uma deterioração da qualidade do ar resultante das emissões atmosféricas e consequente deposição de poluentes.

O projecto Life-Ambiente Sinesbioar, coordenado pela Dra Maria Augusta Campos da CCDR-Alentejo, foi desenvolvido no sentido de agregar toda a informação acerca da poluição atmosférica existente na região de Sines e de preencher as lacunas de informação através de metodologias alternativas, permitindo a avaliação da qualidade do ar em toda região. Entre estas metodologias, destacam-se a biomonitorização, mediante as técnicas de avaliação da biodiversidade de líquenes e de bioacumulação, como instrumento de medição da poluição atmosférica e a utilização de modelos matemáticos, nomadamente modelos geoestatísticos e redes neuronais para avaliação e quantificação da poluição atmosférica.

Vista da Refinaria de Sines

A Biomonitorização no projecto SinesBioar

A biomonitorização consiste em medir características do meio ambiente (neste caso, qualidade do ar) utilizando organismos vivos. No projecto Sinesbioar os organismos (biomonitores) escolhidos para desenvolver o trabalho foram os líquenes. Estes biomonitores têm a capacidade de acumular os mais variados poluentes no seu interior. Por vezes, esta acumulação é tão elevada que se torna tóxica para o próprio líquene, provocando a sua morte. Foi precisamente tendo em conta estas duas características- acumulação de poluentes e morte por excesso de poluentes, que foi desenvolvido o sistema de biomonitorização na região de Sines, cuja aplicação foi baseada em duas estratégias:

i) Avaliação da biodiversidade. Esta análise baseia-se no facto de muitas espécies de líquenes (as espécies mais sensíveis) desaparecerem quando sujeitas à poluição atmosférica.

ii) Bioacumulação. Esta estratégia é baseada na análise química dos poluentes acumulados no interior dos líquenes O objectivo foi identificar os poluentes que estavam a ser depositados na região de Sines, principalmente nas áreas onde a biodiversidade mostrou existir perturbação.


Líquenes: Biosensores do Ambiente

Os líquenes são organismos biológicos que resultam de uma associação (simbiose) entre um fungo e uma alga microscópica, e que são muito sensíveis aos efeitos tóxicos dos poluentes. Uma vez que não possuem raízes como as plantas, os líquenes absorvem eficientemente todos os nutrientes de que necessitam directamente da atmosfera. Esta eficiência tornou-se num problema para algumas espécies, pois em alguns locais, conjuntamente com os nutrientes, absorvem e concentram no seu interior poluentes tóxicos que lhes podem provocar a morte. Deste modo, as espécies mais sensíveis desaparecem dos locais mais contaminados, pelo que o mapeamento da biodiversidade de líquenes permite determinar a qualidade geral do ar numa região.

Três espécies de líquenes observados durante a amostragem de biodiversidade. A espécie Parmelia hypoleucina foi analisada para determinação da concentração de poluentes.

Apesar deste tipo de análise poder ser utilizado como indicador do estado geral da poluição a que esse local está sujeito, não permite a identificação nem a quantificação dos poluentes responsáveis pelos danos verificados nos líquenes e pela potencial contaminação do ecossistema. Contudo, os líquenes têm a capacidade de acumular poluentes em concentrações mais elevadas do que outros organismos e de uma forma que se relaciona directamente com o ambiente. Esta característica permite-nos, através da análise química dos poluentes acumulados no seu interior, estimar a deposição da poluição atmosférica em qualquer local onde recolhamos os líquenes.


Avaliação da Biodiversidade de Líquenes: as áreas mais perturbadas em Sines

No projecto Sinesbioar a avaliação da biodiversidade de líquenes foi efectuada em 73 locais distribuídos por toda a região de Sines. Em cada um desses locais foi contabilizado o número de espécies que apareciam numa grelha que era colocada em troncos de sobreiros utilizando uma metodologia estandardizada e que actualmente é aplicada e recomendada em toda a União Europeia. Locais com menor número de espécies de líquenes foram considerados como estando sujeitos a algum tipo de poluição ou stress (a vermelho no mapa). Os dados obtidos foram modelados através de técnicas geostatísticas e obteve-se um mapa da distribuição espacial do número de espécies de líquenes, ou seja, um mapa que identifica as áreas mais perturbadas. Da observação deste mapa concluímos que as zonas mais perturbadas correspondem à área industrial de Sines e às principais aglomerações urbanas da região. Os outros locais apresentam valores elevados de biodiversidade, mostrando que não existem fontes de poluentes importantes na restante área. O estudo da Biodiversidade permitiu determinar quais as zonas potencialmente mais poluídas e deste modo concentrar nesses locais as posteriores recolhas de líquenes para análise dos poluentes.

Mapa interpolado do número médio de espécies de líquenes por árvore. As zonas com menor número de líquenes (que no mapa correspondem às áreas a vermelho) deverão estar sujeitas a algum tipo de perturbação. As áreas a azul correspondem a áreas com elevado número de espécies de líquenes e sem perturbação.

Bioacumulação: análise de poluentes em líquenes recolhidos em 130 locais

Após a análise da biodiversidade de líquenes, que nos permitiu identificar as áreas aparentemente mais poluídas, foram recolhidos líquenes em cerca de 130 locais seleccionados tendo por base a análise da biodiversidade. Em cada amostra recolhida foram analisadas as respectivas concentrações de enxofre, azoto, chumbo, cobre, níquel, alumínio, ferro, titânio, silício, magnésio, manganês, cobalto, mercúrio, cálcio, potássio, cádmio. A dispersão espacial de cada um destes elementos foi caracterizada e analisada individualmente. Após o tratamento estatístico multivariado dos dados (Análise em Componentes Principais) foi possível associar os diferentes elementos químicos, que provavelmente resultarão da mesma fonte de poluição ou terão a mesma proveniência. Assim, os mapas apresentados apresentam, por ordem decrescente de importância, a distribuição espacial dos conjuntos de elementos estatisticamente relacionados.

Os mapas obtidos mostram que ao redor de Sines, incluindo a zona industrial, e expandindo-se para SE no sentido dos ventos dominantes existe uma mancha de poluentes associados a partículas. Esta mancha é evidenciada pela associação dos elementos: ferro, alumínio, cobalto e titânio. Nesta zona surge ainda outro conjunto de elementos normalmente emitidos por instalações industriais evidenciado pela associação: níquel, crómio e enxofre. Nas áreas situadas a Norte, do lado Este, existem alguns focos de mercúrio, chumbo, zinco e cobre. Alguns destes elementos podem ser emitidos pelo tráfego, enquanto que outros podem ter proveniência nas características geológicas da região ou estar relacionados com zonas de exploração mineira.

Mapa interpolado da associação dos elementos ferro, alumínio, cobalto e titânio. As zonas a vermelho apresentam concentrações mais elevadas destes elementos, enquanto que as zonas a azul apresentam concentrações menores.

Mapa interpolado da associação de elementos mercúrio, chumbo, zinco e cobre. As zonas a vermelho apresentam concentrações mais elevadas destes elementos, enquanto que as zonas a azul apresentam concentrações menores.

Conclusões

A informação obtida com o sistema de biomonitorização permitiu obter um conhecimento com elevada resolução à escala regional sobre a qualidade do ar na região de Sines, nomeadamente:

1. A deposição de poluentes numa grande área (30 x 50 Km), de modo a enquadrar o impacte relativo dos vários poluentes e as respectivas áreas de deposição.

2. A área de impacte de toda a zona industrial de Sines, em termos de poluição atmosférica crónica, tendo em conta não só as emissões industriais, mas também todos os aspectos associados à existência de indústrias (cidades, tráfego, etc.).

3. Contribuiu para enquadrar os fenómenos de poluição natural relativamente à poluição antropogénica.

4. A hierarquização dos poluentes ou conjuntos de poluentes mais importantes e suas potenciais fontes.


* Contacto: cmbranquinho@fc.ul.pt

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