Modelação e simulação nas lagoas de Quiaios

Fernandes, Jacinta

http://hdl.handle.net/10400.1/1717

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Authors

Fernandes, Jacinta

Advisor(s)

Rodrigues, António P. N. Carmona

Soares, Amadeu M. V. M.

Abstract(s)

Neste trabalho implementou-se uma metodologia de análise e descrição do sistema constituído pela Lagoa da Vela e respectiva bacia drenante, que integra ferramentas de análise espacial e temporal, cujo desenvolvimento foi fundamentado na obtenção e compilação de dados. Obtiveram-se modelos conceptuais, espaciais e matemáticos, que apesar de funcionarem como ferramentas independentes, no seu todo, resultam num modelo ecológico global do sistema constituído pelo ecossistema lacustre e respectiva bacia drenante. Os modelos conceptuais (i.e. estatísticos, ilustrações, diagramas causais e de compartimentos) contribuiram para a compreensão geral dos processos em análise e serviram de base à elaboração dos restantes modelos. O modelo espacial 3D, um modelo matricial de interpolação, que simula o relevo superficial, a superfície freática e a distribuição de nutrientes na área envolvente da Lagoa da Vela, revelou-se muito útil na definição dos limites da bacia de drenagem. O modelo espacial 2D é um Sistema de Informação Geográfica (SIGVela), que possibilita a visualização de cartografia temática digital, em plataforma comum, e análises e pesquisas associadas a uma base de dados hidrológica e de qualidade da água, também georeferenciada. Para além da cartografia actualizada, contém cartografia histórica, que permitiu descrever a evolução desta paisagem ao longo dos últimos cerca de 150 anos, e, assim, efectuar uma análise retrospectiva da eutrofização das lagoas de Quiaios. O modelo matemático da Lagoa da Vela é um modelo dinâmico, determinístico, composto por três módulos ou sub-modelos: o hidrológico, o de fitoplâncton e o de nutrientes. Simula o comportamento anual de sete variáveis de estado, gerando valores diários do volume de água armazenado na lagoa, da concentração média de fósforo e azoto inorgânicos dissolvidos e da biomassa de quatro grupos fitoplanctónicos - a população da cianobactéria Microcystis aeruginosa, a população da diatomácea Cyclotella sp., a comunidade de Clorofíceas e as restantes espécies, que formam um grupo indiferenciado. O modelo é activado por um conjunto de variáveis externas ou funções motrizes (como a precipitação e a evaporação, os níveis freáticos, a temperatura e a radiação solar, os teores de N e P dissolvidos nas afluências), que são introduzidas sob a forma de tabelas de valores. Usaram-se os valores da série de dados correspondente ao período de observação entre Outubro de 1993 e Setembro de 1994 (ano hidrológico de 1993/94), para efectuar as corridas e calibração do modelo. Tanto os sub-modelos como o modelo global de nutrientes reproduzem bem a tendência geral de evolução das variáveis de estado do sistema, e os valores observados e simulados são, quase sempre, significativamente semelhantes, como é o caso das florescências de M. aeruginosa e de Cyclotella sp.. Tendo sempre presente que um modelo é um instrumento que auxilia o raciocínio e nunca um seu substituto, a aplicação destas técnicas, como ferramentas de análise e síntese ecológica, revelou-se adequada à descrição e compreensão das características e dinamismo dos recursos hidrícos, na bacia drenante da Lagoa da Vela. Demonstrou-se que a Lagoa da Vela é um pequeno lago que constutui um afloramento do lençol freático. Situada nas areias muito permeáveis da faixa litoral Ocidental da zona centro de Portugal, nesta bacia drenante a recarga do aquífero freático é efectuada directamente por infiltração da água da chuva no solo; este vai descarregando o excesso de água na rede hidrográfica e directamente na depressão lacustre, que, por sua vez, alimenta uma linha de água que corre, para Sudeste, em direcção ao Rio Mondego. Recentes à escala geológica, as lagoas de Quiaios deverão ter permanecido num baixo estado trófico, durante séculos, dada a fraca expressão da ocupação humana nesta área, até ao século XVIII. A pressão antropogénica sobre estes recursos ter-se-à intensificado quando se generalizou a utilização de fertilizantes químicos, a par com o crescimento da produção animal e o abandono da prática da colheita de plantas aquáticas nas lagoas, a proliferação de fossas sépticas e o incremento do uso recreativo das lagoas, a partir dos meados do século XX. O seu efeito reflecte-se no elevado nível de contaminação do aquífero freático e no avançado estado trófico, actual, das lagoas de Quiaios. Na Lagoa da Vela, a ocorrência de florescências estivais da cianobactéria Microcystis aeruginosa, entre outros, indica um estado já dentro da eutrofia. Classificadas como biótopos Corine e fazendo parte de uma extensa zona húmida, são recursos importantes tanto do ponto de vista de conservação como humano. Como ferramenta de apoio à análise e gestão da eutrofização, o modelo aqui apresentado, indica-nos que o controlo da eutrofização neste tipo de ecossistemas lacustres, sujeitos à pressão crescente das fontes difusas de poluição, terá de passar pela reformulação drástica das políticas de uso da terra, pela aplicação de códigos de boas práticas agrícolas, e pelo controlo dos efluentes domésticos e animais. A ecotecnologia é referida como uma técnica sustentada de gestão, com grande potencial no controlo da poluição difusa. Complementar estas medidas de gestão ambiental na bacia de drenagem, com o objectivo de reduzir as cargas externas, com medidas destinadas a controlar as cargas internas (como a colheita controlada de plantas aquáticas e a biomanipulação das cadeias tróficas), é apontado como o tipo de acções, que integradas num quadro geral de gestão ambiental, poderão contribuir para a efectiva melhoria da qualidade destes recursos naturais.