O perifíton em riachos experimentais como ferramenta de avaliação dos efeitos do rejeito de mineração de ferro no Rio Doce, ES.

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dc.contributor.advisor1Barroso, Gilberto Fonseca
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8505958970169325
dc.contributor.authorReis, Luciane Ayres Castro
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8291759493593259
dc.contributor.referee1Joyeux, Jean Christophe
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9764759048676848
dc.date.accessioned2024-05-29T20:55:52Z
dc.date.available2024-05-29T20:55:52Z
dc.date.issued2023-10-31
dc.description.abstractThis thesis investigates the impact of iron mining tailings from the Fundão dam collapse in Mariana-MG on the periphyton, which is a group of primary producers in aquatic ecosystems. Despite the classification of tailings as inert and nonhazardous, the lack of biological studies immediately after the dam collapse has hindered the understanding of their interaction with affected ecosystem processes, as well as the long-term effects of the disaster. To study the effects of tailings collected from inside the dam, periphyton was selected as a bioindicator due to its high biodiversity and short development time, which is typically on the scale of days to weeks. It also has a key position at the base of the food chain and in the metabolism of rivers. The experimental technique of the stream microcosm offers the advantage of establishing causal relationships while maintaining the ecological relevance of the results. These advantages are further enhanced by the use of periphyton as a bioindicator due to its relevant ecological position at community and micro-ecosystem levels, as well as the small space requirement for its development. The thesis is divided into six chapters. Chapter two is a systematic review of 73 case studies on periphyton in experimental streams, aimed at analyzing the current state-of-the-art on this subject and proposing a methodological roadmap for experimental development. Chapter three of the thesis details the creation of an experimental model, based on a specific roadmap, which was then used to evaluate the impact of iron mining tailings from the Fundão dam in Minas Gerais. In chapter four, the effects of these tailings on the structure and functioning of the periphyton were investigated. The results showed a trend towards recovery in primary production and physicochemical indicators. In chapter five, the focus shifted to the periphytic diatom community of live samples, which were examined using physiological indicators. The study revealed that larger, stalked and mobile algae survived, while adherent and smaller algae experienced mortality. Chapter five also explored the ecological stoichiometry of nutrients and algal classes, and identified a progressive divergence of reference values for these indicators. Throughout the study period, cyanobacteria dominated the streams receiving the tailings, while diatoms dominated the treatments. Despite the increasing availability of dissolved silica, the algal classes exhibited long-term structural changes that could have detrimental effects on the trophic chain, including humans. The thesis concludes that periphyton in experimental streams is a sensitive tool for investigating environmental stressors, such as the effects of iron mining tailings.
dc.description.resumoEssa tese investiga os efeitos do rejeito de mineração de ferro oriundo do rompimento da barragem de Fundão, em Mariana-MG, em um importante grupo produtor primário dos ecossistemas aquáticos, o perifíton. Apesar da classificação do rejeito ser inerte e não perigoso, muitos estudos realizados na BRD identificaram efeitos tóxicos no compartimento biológico, mas nenhum desses investigou os efeitos do rejeito isoladamente a nível de comunidades ou ecossistemica. Para preencher essa lacuna, foi utilizado o perifíton como bioindicador na abordagem experimental utilizando o rejeito coletado de dentro da barragem. A seleção do perifíton como bioindicador é devida à sua posição chave na base da cadeia alimentar e no metabolismo dos rios, bem como à sua alta diversidade biológica e ao curto período de desenvolvimento, que é na escala de dias a semanas. Quanto ao experimento, a principal vantagem dos riachos experimentais é a combinação da relação de causalidade com a manutenção da relevância ecológica dos resultados obtidos. Aliado ao perifíton como bioindicador, essas vantagens são potencializadas, devido à posição ecológica relevante a níveis de comunidades e microecossistema. A tese está estruturada em seis capítulos. O segundo capítulo consiste em uma revisão sistemática de 73 estudos de caso sobre o perifíton em riachos experimentais, com o objetivo de analisar o estado da arte sobre o tema e propor um roteiro metodológico para o desenvolvimento da abordagem experimental. O terceiro capítulo descreve o desenvolvimento de um modelo experimental baseado nesse roteiro que foi utilizado para avaliar os efeitos do rejeito de mineração de ferro oriundo de dentro da barragem de Fundão/MG. Já o quarto capítulo investigou os efeitos do rejeito na estrutura e funcionamento do perifíton e identificou tendência de recuperação na produção primária e nos indicadores físico-químicos. O quinto capítulo se concentrou na comunidade de diatomáceas perifíticas de amostras vivas utilizando indicadores fisiológicos e foi observada a sobrevivência das algas maiores, pedunculadas e móveis, e mortalidade das algas aderidas e menores. No quinto capítulo, que investigou a estequiometria ecológica dos nutrientes e as classes de algas, houve o distanciamento progressivo dos valores de referência nesses indicadores. Os riachos que receberam o rejeito foram dominados por cianobactérias, enquanto os tratamentos foram dominados durante todo o período avaliado por diatomáceas, apesar da crescente disponibilidade de sílica dissolvida. Por fim, essa tese conclui que o perifíton em riachos experimentais é uma ferramenta sensível ao rejeito de mineração de ferro e é adequado para investigar outros estressores ambientais. Os resultados encontrados alertam para os efeitos do rejeito nas mudanças estruturais das classes de algas no longo prazo, que podem apresentar efeitos nocivos à cadeia trófica, incluindo à espécie humana.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/12778
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Oceanografia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Humanas e Naturais
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Oceanografia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.subjectPerifíton
dc.subjectRiachos Experimentais
dc.subjectDiatomáceas
dc.subjectRio Doce
dc.subjectMecosmos
dc.subject.cnpqCiências Ambientais
dc.titleO perifíton em riachos experimentais como ferramenta de avaliação dos efeitos do rejeito de mineração de ferro no Rio Doce, ES.
dc.typedoctoralThesis
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