Microplásticos na Bacia Hidrográfica Lagoa da Conceição: relação com variáveis ambientais e com a comunidade zooplanctônica

Abstract

A produção global de plásticos tem apresentado intenso crescimento nas últimas décadas, com estimativas de produção ascendentes. A má gestão dos resíduos plásticos, somada à não biodegradabilidade dos plásticos convencionais, faz com que estes materiais estejam amplamente dispersos no ambiente, especialmente na forma microplásticos. Os microplásticos (< 5 mm) têm se destacado como um importante poluente nos ecossistemas aquáticos, devido à sua onipresença ambiental, potencial risco à biodiversidade e ausência de regulamentação. A fim preencher lacunas relacionadas à distribuição de microplásticos nos ecossistemas aquáticos e à potencial ingestão deste poluente pela biota aquática, o presente estudo se desenvolveu em duas frentes. No primeiro capítulo, foi investigado o efeito da urbanização para a poluição por microplásticos em corpos hídricos da Bacia Hidrográfica Lagoa da Conceição (BHLC), Florianópolis - SC, bem como as relações dos microplásticos com a qualidade da água e com as condições meteorológicas, entre junho e novembro de 2021. Para isso, foram investigadas a presença de microplásticos (fragmentos, fibras, filmes e esferas) e a qualidade da água em três categorias de corpos hídricos: afluentes inseridos em sub-bacias urbanizadas, afluentes inseridos em sub-bacias não-urbanizadas e o corpo lagunar recepetor, a Lagoa da Conceição. No segundo capítulo, avaliou-se o potencial de os microplásticos adentrarem a cadeia trófica através da comunidade zooplanctônica, em estudo conduzido na Lagoa da Conceição entre abril e novembro de 2021. Para isso, foram comparadas as relações de tamanho preferencial de presas de grupos do zooplâncton com o tamanho dos microplásticos amostrados na laguna, além de suas abundâncias, a fim de se obter a taxa de encontros possíveis entre esses componentes. Os resultados demonstram que os microplásticos estão amplamente distribuídos na BHLC. A concentração média de microplásticos foi de 0,32 part./L nos afluentes Urbanizados, de 0,27 part./L nos afluentes Não-urbanizados e de 0,06 part./L na Laguna, sendo os afluentes importantes fontes de microplásticos para o corpo lagunar receptor. No entanto, o nível de urbanização não é a principal fonte de microplásticos para os corpos hídricos. As relações obtidas com os parâmetros de qualidade de água e com as condições meteorológicas indicam que há uma combinação de fontes contribuindo para poluição por microplásticos na bacia. Os microplásticos apresentaram maior risco de entrada na cadeia trófica em abril e junho, meses em que foi observada maior concentração deste poluente (0,098 e 0,377 part./L, respectivamente). A expressiva variabilidade temporal dos microplásticos na laguna pode estar relacionada ao rompimento da lagoa artificial de tratamento em 2021, demonstrando a sensibilidade deste corpo hídrico às pressões antrópicas na bacia hidrográfica. Ao mesmo tempo, as menores concentrações de microplásticos obtidas a partir de setembro, as quais culminaram em reduzido risco de ingestão de microplásticos pelo zooplâncton, indicam certa resiliência e capacidade de recuperação da laguna. Os resultados apontam a importância da avaliação conjunta de variáveis ambientais para compreensão da distribuição de microplásticos e oferece insights sobre a capacidade dos mesmos impactarem ou não o ecossistema local.

Abstract: The global production of plastics has shown intense growth in recent decades, with increasing production estimates. Poor waste management, added to the non-biodegradability of conventional plastics, makes these materials widely dispersed in the environment, especially in the form of microplastics. Microplastics (< 5 mm) have emerged as an important pollutant in aquatic ecosystems, due to their environmental ubiquity, potential risk to biodiversity and lack of regulation. In order to fill gaps related to the distribution of microplastics in aquatic ecosystems and the potential ingestion of this pollutant by aquatic biota, the present study was developed in two fronts. In the first chapter, the effect of urbanization on pollution by microplastics in water bodies of the Lagoa da Conceição Watershed (BHLC), Florianópolis - SC was investigated, as well as the relationship of microplastics with water quality and with weather conditions, between June and November 2021. For this, the presence of microplastics (fragments, fibers, films and spheres) and the water quality in three categories of water bodies were investigated: tributaries inserted in urbanized sub-watersheds, tributaries inserted in nonurbanized sub-watersheds and the receiving lagoon body, Conceição Lagoon. In the second chapter, the microplastics potential to enter the food chain through the zooplankton community was evaluated, in a study conducted in the Conceição Lagoon between April and November 2021. For this, the zooplankton groups preferential prey-size size was compared with the microplastics size, as well their abundances in the lagoon, in order to obtain the possible encounters rates between these components. The results demonstrate that microplastics are widely distributed in BHLC. The average concentration of microplastics was 0.32 part./L in the Urbanized tributaries, 0.27 part./L in the Non-urbanized tributaries and 0.06 part./L in the Lagoon, being the tributaries important sources of microplastics to the lagoon. However, the urbanization level is not the main source of microplastics to the water bodies. The relationships obtained with water quality parameters and meteorological conditions indicate that there is a combination of sources contributing to microplastic pollution in the watershed. Microplastics showed a higher risk of entering the food chain in April and June, months in which the highest concentration of this pollutant was observed (0.098 and 0.377 part./L, respectively). The expressive temporal variability of microplastics in the lagoon may be related to the rupture of the artificial treatment lagoon in 2021, demonstrating the sensitivity of this water body to human pressures in the watershed. At the same time, the lower concentrations of microplastics obtained from September onwards, which culminated in a reduced risk of microplastics ingestion by zooplankton, indicate a certain resilience and recovery capacity of the lagoon. The results point to the importance of joint assessment of environmental variables to understand the microplastics distribution and offer insights into their ability to impact or not the local ecosystem.