Ecological risk assessment for the diagnosis of environmental impacts in tropical freshwater ecosystems

Os estudos de análise de risco ecológico consistem em avaliar as alterações ecológicas ocasionadas pelas diversas atividades antropogênicas a um determinado sistema, tais como aquelas decorrentes da lixiviação de áreas contaminadas, das emissões de efluentes urbanos, industriais e do runoff de áreas agrícolas, entre outras, por meio da integração das informações físicas, químicas e biológicas. A partir dessa análise, o objetivo geral desse estudo foi avaliar as implicações dos impactos antrópicos relacionados com os diferentes usos e ocupações da bacia hidrográfica do Lobo (municípios de Itirapina e Brotas, estado de São Paulo, Brasil) na dinâmica ecológica dos ecossistemas aquáticos lóticos e lênticos, utilizando para tal finalidade a caracterização limnológica dos corpos hídricos e o reconhecimento dos potenciais impactos existentes, para posterior aplicação de uma análise de risco ecológico, com base nas linhas de evidência química, ecotoxicológica e ecológica. Para tanto, foram realizadas coletas em quatro períodos distintos (chuvoso, seco e intermediários), em 14 estações de amostragem (tributários e reservatório), incluindo variáveis bióticas e abióticas, cujos resultados foram avaliados temporal e sazonalmente, permitindo uma abordagem integrada do sistema. Os resultados obtidos no diagnóstico ambiental indicam que as alterações registradas se relacionam com os usos antrópicos da bacia hidrográfica, incluindo a emissão de efluentes domésticos da cidade de Itirapina (SP) e as fontes difusas associadas ao aporte de sedimentos e agroquímicos utilizados nas diferentes culturas estabelecidas na região. Ao analisar os dados da tríade (químicos, ecotoxicológicos e ecológicos) de forma conjunta e quantitativa, os resultados mostraram que na linha de evidência química os riscos foram maiores no reservatório em relação aos tributários, nos quais os riscos foram considerados como baixo e moderado no período seco, em algumas estações de amostragem. Riscos ecotoxicológicos não foram identificados na maioria dos locais amostrados, porém situação inversa foi registrada para os riscos ecológicos em função da influência das variáveis limnológicas. A integração das linhas de evidência mostra diferença sazonal em relação aos períodos seco e chuvoso, com valores de risco mais elevados no período seco, além da associação do risco com a degradação ambiental de cada sistema avaliado. Assim a partir dos resultados obtidos, verifica-se que os impactos na bacia hidrográfica do Lobo são relevantes, necessitando de medidas emergenciais de recuperação e manejo integrado dos ecossistemas terrestres e aquáticos, promovendo a minimização dos efeitos e recuperação das funções ambientais ou serviços ecossistêmicos em curto, médio e longo prazo.Ecological risk assessment studies are important to assess environmental changes that have been caused by various anthropogenic activities, such as leaching of contaminated areas, input of domestic and industrial sewage, runoff of agricultural areas and other impacts, which are responsible for physical, chemical and biological alterations. In this context, the aim of this study was to evaluate the impact of the anthropogenic activities developed in the Lobo Hydrographic Basin (Itirapina and Brotas, state of São Paulo, Brazil) on the ecological dynamics of lotic and lentic aquatic ecosystems. To attempt it, limnological studies and the evaluation of the potential impacts were carried out before the subsequent application of an ecological risk analysis, which were based on chemical, ecotoxicological and ecological evidence lines. For this purpose, samples were taken in different periods (rainy, dry and intermediate seasons), in 14 sampling stations (tributaries and reservoir), including biotic and abiotic variables in relation to water and sediment, and the results were analyzed space and seasonally. The results obtained suggest that domestic sewage from Itirapina city (São Paulo State), deforestation and diffuse pollution (associated with the accumulation of sediments and agrochemicals used in different cultures established in the region) were the main impacts in the Lobo watershed. The Triad Analysis (based on chemical, ecotoxicological and ecological measures), in addition of the quantitative results from chemical evidence line, indicated that risks were higher in the reservoir in comparison with the tributaries, where the risks were considered low or moderate in dry season in some sampling stations. Ecotoxicological risks were not identified at most of sampled sites, but the inverse situation was registered for ecological risks due to the influence of limnological variables. Seasonal differences between dry and rainy seasons were observed after the integration of all evidence lines, with higher risk values occurring during dry season, in addition to the risk associated with environmental degradation of each ecosystem. From the results, it is possible to conclude that the activities developed in the Lobo Hydrographic Basin have been responsible for several ecological impacts in this system, beside some alterations promoted by climatological events. Also, to prevent more social, economic and ecological negative consequences, some efforts need to be allocated to minimize the impacts, promoting recovery of the environmental functions and ecosystem services in short, medium and long term