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Uma nova pesquisa liderada pela professora assistente Joanna Blaszczak, da Universidade de Nevada, Reno, mostra que a hipóxia em rios e córregos é geralmente muito mais prevalente em todo o mundo do que se pensava anteriormente. A hipóxia é um nível baixo ou esgotado de oxigênio nas águas superficiais que pode ser prejudicial às espécies aquáticas e, em alguns casos, aumentar a produção de gases de efeito estufa nocivos dos rios.
A pesquisa, publicada recentemente na revista Cartas de Limnologia e Oceanografiacompila mais de 118 milhões de leituras de oxigênio dissolvido e temperatura feitas em mais de 125.000 locais em rios em seis continentes e 93 países e abrangendo mais de 100 anos, de 1900 a 2018. Hipóxia, definida neste estudo como concentrações de oxigênio dissolvido abaixo de 2 miligramas por litro , foi detectado em rios e córregos em 53 países, com 12,6% de todos os locais exibindo pelo menos uma medição hipóxica.
“A hipóxia em águas costeiras e lagos é amplamente reconhecida como uma questão ambiental prejudicial, mas não temos uma compreensão comparável da hipóxia em rios”, disse Blaszczak, da Faculdade de Agricultura, Biotecnologia e Recursos Naturais da Universidade. “Embora 12,6% possa não parecer uma porcentagem enorme, antes pensava-se que as ocorrências de hipóxia em rios e riachos eram extremamente raras. Ter mostrado a presença de hipóxia em um de cada oito locais de rio com dados é definitivamente uma virada de jogo em termos de como precisamos pensar e dar atenção à questão da hipóxia em rios e córregos.”
Blaszczak diz que os avanços na medição da hipóxia nos últimos 15 anos, usando a tecnologia de sensor de oxigênio dissolvido implantável em campo que permite o monitoramento constante, como a cada hora, deu aos pesquisadores as ferramentas para obter um melhor controle da presença de hipóxia. Anteriormente, as leituras eram feitas manualmente usando uma sonda portátil ou coletando amostras de água principalmente durante o dia, quando os níveis de oxigênio são naturalmente mais altos, devido à fotossíntese que ocorre durante o dia.
“A fotossíntese por algas produz oxigênio que é liberado na coluna de água”, explica Blaszczak. “Então, você não está obtendo uma imagem real da ocorrência de hipóxia se medir apenas durante o dia. As condições de hipóxia são muito mais prováveis de se desenvolver nas primeiras horas da manhã, após a falta de fotossíntese durante toda a noite. A tecnologia mais recente nos permite para capturar esses dados.”
Na verdade, a pesquisa mostrou uma diferença dramática nos resultados entre o uso dos métodos mais antigos e a tecnologia mais recente, devido aos horários do dia em que as medições são feitas.
“Descobrimos que, se apenas amostramos durante o dia, todos os dias, entre 8h e 17h, ele detectaria o número de locais de rio onde observamos hipóxia em cerca de 25%”, disse ela.
Blaszczak diz que muitos dos dados do estudo são mais recentes e obtidos com a tecnologia mais recente.
“Não havia muitos testes acontecendo, especialmente antes da década de 1950”, disse ela. “Mesmo até cerca de 2005, os dados em escala global são bastante escassos.”
Pesquisas mostram influências naturais e humanas
Como esperado, os dados mostraram que a hipóxia nos rios estava mais presente em águas mais quentes, menores e com menor gradiente, águas mais calmas, onde o oxigênio não está sendo “mexido” na água devido à turbulência. Blaszczak diz que a pesquisa descobriu que essas condições ocorrem com mais frequência em rios que drenam zonas úmidas naturais, bem como em rios que drenam algumas áreas urbanas, onde as ações humanas criaram condições hipóxicas.
“Nós, como pessoas que gerenciamos as águas, muitas vezes influenciamos essas condições – extraindo água, construindo represas e aumentando a quantidade de matéria orgânica lançada nos rios, por exemplo”, diz ela. “Podemos estabelecer essas condições de fluxos muito baixos. Rios cercados por pântanos e áreas urbanas têm aproximadamente a mesma probabilidade de ocorrência de hipóxia. Isso mostra que, embora possa ocorrer naturalmente, também podemos criar essas condições que conduzem à hipóxia.”
Blaszczak diz que a hipóxia geralmente não é reconhecida até que seja tarde demais.
“Você verá um relatório na mídia de uma mortandade de peixes causada por hipóxia – de fluxos muito baixos de represas, liberação de algo em um rio ou outra coisa que podemos controlar”, diz ela. “Se pudermos colocar mais sensores para monitorar as condições, podemos obter sinais de alerta precoce e tomar medidas para mediar o problema, como modificar o fluxo de alguma forma”.
Blaszczak diz que a tecnologia de sensor mais recente que fornece monitoramento constante também é importante porque a duração das condições hipóxicas afeta os danos que podem induzir.
“Os peixes têm, em alguns casos, estratégias de evitação. Então, se for apenas por algumas horas, eles podem tentar se controlar, ficando mais perto da superfície, por exemplo”, diz ela. “Mas se for mais extenso, eles terão mais dificuldade. E há outros fatores. O tamanho do organismo pode influenciar sua capacidade de sobrevivência, e alguns organismos não são tão móveis, então não podem se ajustar para sobreviver um evento hipóxico mais prolongado.”
Além dos danos que a hipóxia pode causar à vida aquática, ela também pode estimular a produção dos gases de efeito estufa metano e óxido nitroso.
“Não há nada de bom na hipóxia em rios ou outros corpos d’água”, diz Blaszczak. “Não podemos eliminá-lo completamente, mas certamente podemos fazer um trabalho melhor em monitorá-lo e tomar ações para evitá-lo, em vez de estimulá-lo”.
Tendo uma visão global
Em uma nota mais positiva, Blaszczak diz que, analisando os dados de 1950 a 2018, a pesquisa mostrou que, globalmente, não parece haver um aumento geral nas condições de hipóxia nos rios. No entanto, em determinados locais, há aumentos. E, em alguns locais, a presença é extrema, diz ela. Os pesquisadores montaram um mapa mundial que é apresentado no artigo de pesquisa, que codifica por cores o número de ocorrências de hipóxia encontradas por região, sendo o azul as ocorrências raras e o vermelho a maior presença de hipóxia.
“Você verá que a Flórida está completamente vermelha, fora das paradas”, observou Blaszczak.
Grande parte dos EUA está no amarelo ou na faixa intermediária. Blaszczak diz que há muito mais dados disponíveis dos EUA em geral do que de outros países. Ela e uma equipe de pesquisadores compilaram dados de trabalhos apoiados pelo governo e outros dados publicados para criar o conjunto de dados que abrange todos os continentes, exceto a Antártida, mas é dominado por dados da América do Norte. Cada local tinha que ter uma coordenada geográfica, pelo menos uma medida de oxigênio dissolvido, uma temperatura da água correspondente e um carimbo de data e hora. Blaszczak então analisou os dados, como parte de sua pesquisa para o Departamento de Recursos Naturais e Ciências Ambientais e Estação Experimental de sua faculdade.
Ela embarcou na liderança do estudo depois de participar de um workshop em setembro de 2018 realizado na Suíça e convocado por Jim Heffernan e Tom Battin da Duke University. O workshop teve como objetivo promover a compreensão global da dinâmica da hipóxia em rios e córregos e foi apoiado pela Swiss National Science Foundation e pela US National Science Foundation.
Avançando, Blaszczak diz que mais monitoramento com tecnologia mais recente é fundamental para mitigar os efeitos nocivos da hipóxia nos rios.
“Precisamos desenvolver ainda mais nossa capacidade de identificar quando e onde os rios são vulneráveis ao desenvolvimento de condições hipóxicas, para que possamos orientar a gestão dos rios diante das mudanças contínuas no clima e no uso da terra. Apoiar o monitoramento contínuo e expandir o monitoramento para as regiões onde os dados são escassos é essencial”, disse ela.
Blaszczak agradece aos pesquisadores e governos que forneceram os dados usados no estudo e aos coautores do estudo, incluindo Lauren E. Koenig, Francine H. Mejia, Lluís Gómez-Gener, Christopher L. Dutton, Alice M. Carter, Nancy B. Grimm, Judson W. Harvey, Ashley M. Helton e Matthew J. Cohen.
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