Eutrofização e estado trófico - como se avalia a fertilidade das águas
Se há um processo que tira o sono de quem cuida dos lagos, é a eutrofização - o enriquecimento progressivo da água em nutrientes, que leva a uma proliferação de algas, a uma queda da transparência e a déficits de oxigênio. Compreender o que é o estado trófico e como se descreve é a chave para interpretar muitos resultados do monitoramento de lagos.
O que é a eutrofização
A eutrofização é um aumento da fertilidade da água, impulsionado principalmente pelo fósforo e pelo nitrogênio. Um excesso desses elementos - na maioria das vezes do escoamento dos campos, dos efluentes ou da transformação da bacia - estimula a produção de algas e plantas. Os efeitos compreendem florações (incluindo as de cianobactérias), uma queda da transparência e, à medida que o excesso de matéria orgânica se decompõe, déficits de oxigênio, sobretudo perto do fundo. A eutrofização pode ser natural (lenta), mas é a aceleração antrópica que constitui o verdadeiro problema.
O estado trófico - uma escala de fertilidade
O estado trófico descreve o nível de fertilidade de um corpo de água. Classicamente distinguem-se:
- oligotrófico - pobre em nutrientes, água límpida, bem oxigenada;
- mesotrófico - intermediário;
- eutrófico - fértil, propenso às florações, com déficit de oxigênio perto do fundo;
- hipertrófico - extremamente fértil.
São quatro níveis, e cada um se reconhece por três grandezas mensuráveis ao mesmo tempo:
| Estado | TSI | Transparência (disco de Secchi) | Clorofila a | Fósforo total |
|---|---|---|---|---|
| oligotrófico - pobre, água clara, bem oxigenada | < 40 | > 4 m | < 2,6 µg/l | < 12 µg/l |
| mesotrófico - intermediário | 40-50 | 2-4 m | 2,6-7,2 µg/l | 12-24 µg/l |
| eutrófico - fértil, sujeito a florações, com déficit de oxigênio no fundo | 50-70 | 0,5-2 m | 7,2-56 µg/l | 24-96 µg/l |
| hipertrófico - extremamente fértil | > 70 | < 0,5 m | > 56 µg/l | > 96 µg/l |
⚠️ As três colunas às vezes discordam - e isso é informação, não erro. É a clorofila a que diz mais. Exemplo: a transparência aponta eutrofia e o fósforo mesotrofia. Antes, convém verificar se os três resultados são do mesmo dia e do mesmo ponto de amostragem. A diferença pode ser também sinal de erro de coleta ou de análise. Depois, convém olhar a clorofila. Se fica baixa, como o fósforo, na maioria das vezes algo além das algas está reduzindo a luz: material mineral em suspensão depois de uma cheia, substâncias húmicas em águas escuras ou sedimento recém-revolvido. Se fica alta, como a transparência, há muitas algas, e isso pode indicar que o fósforo limita o crescimento delas. Sem clorofila não é possível escolher entre essas explicações. Cada uma é uma hipótese a verificar, não um diagnóstico: a relação entre os indicadores muda ao longo da estação, por isso uma série diz mais do que um único dia. Mais sobre a leitura das discrepâncias: TSI de Carlson.
Com o que se mede
O estado trófico descreve-se com vários parâmetros relacionados:
- o fósforo total e o nitrogênio total - os elementos que impulsionam a fertilidade,
- a clorofila a - uma medida da biomassa algal,
- a transparência - por ex. a medição com o disco de Secchi.
Os índices que os relacionam (por ex. o TSI de Carlson) transformam essas grandezas em um único número comparável. Na prática, sinais de eutrofização podem ser também florações de cianobactérias que se intensificam e uma queda da oxigenação.
A relação com a avaliação do estado das águas
Os nutrientes e os respectivos efeitos figuram entre os elementos de suporte da avaliação do estado ecológico (mais no artigo sobre os elementos da avaliação). Uma forte eutrofização “puxa” em geral para baixo a classe de estado - por isso limitar o aporte de fósforo e nitrogênio é um dos principais objetivos da proteção das águas.
Fontes
- Os limites da tabela decorrem das equações do TSI de Carlson (Carlson R. E., A trophic state index for lakes, Limnology and Oceanography 22(2), 1977), as mesmas em que se baseia a nossa calculadora de TSI. Os valores de clorofila e fósforo são as inversas das equações do TSI em 40, 50 e 70, não limiares adotados à parte: assim o artigo e a ferramenta falam com um único número.
- ⚠️ No Brasil usa-se com frequência o IET de Toledo/Lamparelli, cujas faixas não coincidem com as de Carlson - e que distingue rios de reservatórios. Ao informar um estado trófico, é preciso indicar sempre segundo qual sistema: a mesma água pode ser “mesotrófica” em um e “eutrófica” em outro.
🧮 Ferramenta: Calculadora do TSI de Carlson
- basta informar a transparência, a clorofila-a ou o fósforo total para ver o resultado de cada componente separadamente, com a respectiva classe segundo a tabela acima. Sem cadastro.
📊 Ver ao vivo: Global Rivers & Lakes Watch - um painel público com três estações: o rio Maumee (Ohio, EUA), o Meno em Frankfurt e a plataforma de pesquisa LéXPLORE no lago Léman. Temperatura da água, oxigênio, pH, condutividade, turbidez e clorofila a são coletados automaticamente do USGS, do WSV Pegelonline e do Eawag Datalakes; além disso, blocos de correlação e mapa das estações. Sem login; a descrição do projeto e os nomes das estações estão em inglês.
Na prática
A imagem da eutrofização constrói-se a partir de uma série de medições de vários parâmetros juntos - nutrientes, clorofila, transparência e oxigênio - comparados ao longo da estação e dos anos. Em um monitoramento desse tipo, o LimnoLog permite manter esses parâmetros em um único projeto e observar a tendência deles em um gráfico comum. Sobre como a fertilidade se insere nas classes de estado, escrevemos no artigo Classes e estado da qualidade das águas superficiais.
Calcular por conta própria
- Calculadora do TSI de Carlson Índice de estado trófico a partir da transparência, da clorofila a e do fósforo total.
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