Trophic Status in São Paulo State water bodies – evaluation of monitoring methodologies.

Foram levantados dados referentes a Rede de Monitoramento da Qualidade das Águas Superficiais do Estado de São Paulo, da CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental da Secretaria de Estado de Meio Ambiente do Estado de São Paulo, Brasil ), do período de 1996 a 2001, totalizando 69 pontos de amostragem, (35 em rios e 34 em reservatórios). As variáveis examinadas foram clorofila a, nutrientes e variáveis complementares utilizadas na avaliação do grau de trofia desses ambientes através do Índice de Estado Trófico de Carlson, modificado por Toledo (1983). Os pontos de amostragem em ambientes lóticos apresentaram maiores valores de fósforo total, e os em ambientes lênticos apresentaram maiores valores de clorofila a, DBO e nitrogênio amoniacal. Não houve diferença significativa entre os valores de fósforo total ou de nitrogênio total entre a estação seca e chuvosa.. Em ambos os tipos de ambientes o nutriente limitante foi o fósforo. A clorofila a, corrigida para feofitina a, foi adotada como indicadora da biomassa fitoplanctonica, tanto para reservatórios como para rios, sendo que a relação clorofila a:feofitina a foi de 2:1 em reservatórios e de 1:1 em rios. Os valores médios de clorofila a, calculados através de média geométrica, podem ser utilizados para indicar o grau de eutrofização, bem como a probabilidade de ocorrência de valores máximos. As regressões obtidas entre clorofila a e fósforo total, para rios e reservatórios, foram consideradas distintas, sendo que ambas apresentaram alta correlação. O modelo proposto para a previsão da clorofila a, através das concentrações de fósforo total, em reservatórios, integra os dados do estudo do CEPIS (Centro Panamericano de Ingenería Sanitária y Ciencias del Ambiente), sendo que a introdução do tempo de residência melhora, significativamente, o referido modelo. Foram estimados os valores basais de fósforo total, ortofosfato solúvel, nitrogênio total e de clorofila a, além de transparência para reservatórios e de turbidez para rios, os quais foram considerados valores limites entre a classe oligotrófica e a mesotrófica. Foram propostas ainda novas classificações de trofia, bem como novos índices de estado trófico, distintos para ambientes lóticos e lênticos, nos quais foi introduzida uma nova classe, entre as classes eutrófica e a hipereutrófica, denominada supereutrófica. Estes novos índices foram testados com os dados de 2001, 2002 e 2003 e apresentaram maior sensibilidade e maior coerência entre os índices calculados através das concentrações de clorofila a e de fósforo total do que a metodologia anterior. A eutrofização também afeta o Índice de Proteção da Vida Aquática (IVA), não só por meio do índice de estado trófico, mas também da toxicidade, a qual é detectada em florações de cianobactérias ou quando da aplicação de sulfato de cobre.Data from 1996 to 2001, from CETESB’s Surface Water Monitoring Program for the State of São Paulo, amounting to 69 sampling sites, (35 located in rivers and 34 in reservoirs)was gathered, and analyzed for chlorophyll a, nutrients and other variables used on the evaluation of the trophic status, through a modified Carlson’s Trophic State Index (TSI), (Toledo, 1983). Higher concentrations of total phosphorus were found in lotic environments, and higher values of chlorophyll a, BOD and nitrogen were registered in lentic ones. There was no significant difference between total phosphorus and total nitrogen between the dry and wet seasons. Phosphorus was the limiting nutrient in both environments. Chlorophyll a, corrected for phaeophytin a, was adopted as an indicator of phytoplanktonic biomass for reservoirs, as well as for rivers. The average ratio between chlorophyll a and phaeophytin a, was of 2:1 in reservoirs and of 1:1 in rivers. Average concentrations of chlorophyll a, calculated as geometric mean, can be used to predict trophic status as well as the probabilities of maximum values in a year period. Chlorophyll a versus total phosphorus regressions were significantly different for rivers and reservoirs, both with high correlation. The prediction of chlorophyll a through phosphorus, in reservoirs, was found to be statistically similar to the one proposed by CEPIS study, and was improved by considering the residence time information. Background values of total phosphorus, soluble orthophosphate, nitrogen, and chlorophyll a, were estimated, as well as transparency for reservoirs and turbidity for rivers, and were considered the boundaries between the oligotrophic and mesotrophic categories. New classifications of trophic status were proposed, as well as new trophic state indexes, specific for rivers and reservoirs, introducing a new trophic category, supereutrophic, which divides the eutrophic and hypereutrophic classes. These new indexes were tested with the data of 2001, 2002 and 2003, and showed higher sensibility and better agreement between chlorophyll a and phosphorus idexes, than the methodology previously used. Eutrophication, not only influences the Aquatic Biota Protection Index (IVA) through the TSI, but through toxicity, detected in cyanobacteria blooms, as well as resulting of the use of copper sulfate to control algae populations