O índice macrofítico (MIR, ESMI) - como se avalia a vegetação aquática
O mapeamento das macrófitas fornece uma lista de espécies e sua cobertura - e os índices macrofíticos transformam esses dados em uma avaliação de estado. Na Europa Central usam-se, por exemplo, o MIR para os rios e o ESMI para os lagos; no Brasil não há um índice macrofítico oficial único, mas o mesmo princípio é usado no biomonitoramento e na avaliação de reservatórios.
A ideia: as espécies carregam informação
As diferentes plantas aquáticas têm exigências e uma tolerância diferentes diante da fertilidade e da alteração. Por isso a composição e a abundância da vegetação informam sobre o estado da água - e o índice formaliza essa relação.
O MIR - o índice macrofítico em rio
Calcula-se para um trecho de rio de 100 m a partir da lista de espécies e de sua cobertura, com a fórmula:
MIR = ( Σ Lᵢ · Wᵢ · Pᵢ ) / ( Σ Wᵢ · Pᵢ ) × 10
| Componente | O que significa | Escala |
|---|---|---|
| L - valor indicador | que trofia a espécie indica | 1 = indicadora das águas mais férteis … 10 = das mais pobres |
| W - coeficiente de peso | quão “forte” é como indicadora | 1 = euribionte (tolerância ampla), 3 = estenobionte (exigências estreitas) |
| P - coeficiente de cobertura | quanto há no trecho | 1-9 (ver abaixo) |
A escala de cobertura tem nove graus e é não linear: graus sucessivos correspondem a intervalos percentuais cada vez mais largos:
| P | Cobertura | P | Cobertura |
|---|---|---|---|
| 1 | < 0,1% | 6 | 10-25% |
| 2 | 0,1-1% | 7 | 25-50% |
| 3 | 1-2,5% | 8 | 50-75% |
| 4 | 2,5-5% | 9 | > 75% |
| 5 | 5-10% |
O resultado fica entre 10 e 100 (10 = águas mais degradadas, 100 = as menos). O fator × 10 no
fim da fórmula produz exatamente essa faixa.
⚠️ Os limites de classe do MIR dependem do tipo de curso de água (material do leito, tamanho da bacia): o regulamento os indica separadamente para cada tipo. A amplitude é grande: para um rio de planície areno-argiloso a classe I começa em 46,8 ou 44,7 (conforme a área da bacia), para um riacho em área de formação de turfa em 44,5, e em riachos de montanha e de planalto os limiares são nitidamente mais altos. Para um grande rio de planície o MIR não é calculado de modo algum. O mesmo MIR = 40 dá, portanto, classe II em um rio e classe III em outro. Sem o tipo de curso de água, o índice não pode ser traduzido em uma classe.
O ESMI - para os lagos
Para os lagos usa-se o ESMI (Ecological State Macrophyte Index). Ele é construído a partir de três elementos:
- equitabilidade J (Pielou: H′/H′max) - em que H′ é o índice de Shannon calculado não sobre as espécies, mas sobre as comunidades vegetais, com suas áreas como medida quantitativa;
- índice de colonização Z - a razão entre a área do fitolitoral (a parte do fundo realmente colonizada) e a área limitada pela isóbata de 2,5 m;
- termo tipológico N/P - a razão entre a área do fitolitoral e a área de todo o lago, que permite comparar lagos rasos e profundos.
ESMI = 1 − exp[−J · Z · exp(N/P)]
O índice de colonização está na prática acoplado à transparência: quanto mais turva a água, menos fundo chega a vegetação submersa e menor é o fitolitoral. Por isso o ESMI responde à eutrofização por duas vias ao mesmo tempo - empobrecimento das comunidades e encolhimento da zona colonizada.
O resultado fica entre 0 e 1 (0 = vegetação maximamente degradada, 1 = mais próxima da referência). Os limites de classe são atribuídos diretamente a valores de ESMI, sem conversão em EQR - e, ao contrário do MIR, são comuns a todos os tipos de lago em que o índice se aplica: classe I a partir de 0,680; II, de 0,410; III, de 0,205; IV, de 0,070 (abaixo de 0,070, classe V). Vale conhecer duas exceções: em lagos lobelianos o ESMI não é calculado, e em lagos costeiros vale um índice à parte, ESMI_JP, com limiares exatamente pela metade (0,340 / 0,205 / 0,103 / 0,035).
“Lagos de carófitas” não são um tipo de água no regulamento: a tipologia divide os lagos por teor de cálcio, coeficiente de Schindler e regime de mistura. As carófitas atuam de outro modo: se suas comunidades ocupam mais de 25% do fitolitoral, o lago recebe a classe I.
O ESMI exige a medição de áreas (do fitolitoral e do lago), não apenas uma lista das comunidades. Sem plano batimétrico e transectos definidos não é possível calculá-lo - por isso o índice lacustre dá muito mais trabalho do que o fluvial.
O que é preciso para o cálculo
MIR (rios):
- uma lista confiável de espécies (identificação!) em um trecho fixo de 100 m,
- a cobertura de cada espécie na escala de nove graus.
ESMI (lagos):
- uma lista de comunidades vegetais em transectos fixos e a participação de cada uma na escala de Braun-Blanquet,
- a extensão em profundidade da vegetação,
- as áreas: do fitolitoral, do lago e da zona até a isóbata de 2,5 m.
Por isso são tão importantes um método consistente e a repetibilidade (veja mapeamento de macrófitas).
A calculadora de índices de biodiversidade (o link abaixo do artigo) calcula o H′ e a equitabilidade de Pielou J, um componente do ESMI. Para o ESMI, cole as comunidades e sua cobertura média em porcentagem, convertida da escala de Braun-Blanquet, em vez de táxons com abundâncias. Ela não calcula o índice de colonização Z, nem o ESMI completo, nem o MIR.
Fontes
- MIR - fórmula, valores indicadores das espécies, pesos e escala de cobertura: metodologia desenvolvida na equipe de K. Szoszkiewicz; descrição do método para o monitoramento estatal - GIOŚ, macrófitas em rios (PDF).
- ESMI - construção do índice e trabalho de campo: método de H. Ciecierska e A. Kolada; GIOŚ - diretrizes para o trabalho de campo (PDF).
- Os limites de classe de ambos os índices decorrem do regulamento polonês de 25 de junho de 2021 sobre a classificação das massas de água superficiais (DR 2021 pos. 1475) - texto no ELI; MIR no anexo 7 (rios), ESMI nos anexos 8 e 23 (lagos). Não copiamos aqui as tabelas: mudam entre ciclos; os valores indicados acima provêm de DR 2021 pos. 1475.
Na prática
O índice vale apenas o quanto os dados de entrada - as listas de espécies e a cobertura das estações sucessivas. No LimnoLog você os registra como parâmetros personalizados (espécies, cobertura, valor do índice) e acompanha a evolução ao longo do tempo. As macrófitas são um dos elementos biológicos da avaliação da qualidade.
Calcular por conta própria
- Calculadora de índices de biodiversidade Shannon-Wiener, Simpson e equitabilidade de Pielou calculados a partir de uma lista de táxons e abundâncias.
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