Algas: Um Guia Completo

  • As algas podem ser tóxicas e não tóxicas
  • Um lago normalmente tem um número significativo de 20 a 30 tipos diferentes de espécies de algas em qualquer momento.
  • Uma ou duas espécies dominam a mistura, dependendo das condições ambientais, como horas de luz do dia, temperatura da água, níveis de nutrientes e predadores.

Muitos gestores consideram as algas um problema na indústria da água, mas esse organismo aquático é uma parte natural do ecossistema. As espécies mais conhecidas vivem em lagos, rios e lagoas, suspensas na coluna d’água como organismos microscópicos ou formas planctônicas. Outros tipos, como as algas perifíticas, crescem em diferentes substratos, como rochas, plantas aquáticas submersas, troncos de árvores e sedimentos do fundo. Neste guia, vamos nos aprofundar nas algas, um grupo diversificado de organismos fotossintéticos que inclui algas unicelulares e macroscópicas.

O que são algas?

As algas podem variar de plantas microscópicas unicelulares na superfície da água a grandes algas marinhas, comumente chamadas de algas marinhas, que se agarram à costa. Todas as espécies de algas são autotróficas, o que significa que utilizam a luz solar e substâncias químicas abióticas (não vivas) dissolvidas para produzir matéria biótica (viva) através de um processo conhecido como fotossíntese. São plantas aquáticas, sem flores, que contêm clorofila, mas não têm raízes, folhas, caules ou tecido vascular verdadeiros.

A fotossíntese é um dos processos mais importantes do planeta. Ela depende da luz solar, portanto, só pode ocorrer durante o dia. Durante a fotossíntese, as algas, ou outras plantas, absorvem dióxido de carbono, luz solar e água para criar oxigênio e energia na forma de glicose. Mas essa não é a única maneira pela qual as plantas podem produzir energia. Paralelamente à fotossíntese, as plantas também respiram de maneira semelhante à dos seres humanos. Durante a respiração, as células das algas absorvem oxigênio e produzem dióxido de carbono a cada minuto do dia.

Quando o dia está ensolarado, as algas e outras plantas realizam a fotossíntese mais rapidamente do que respiram. Em dias como esse, as algas são consideradas um oxigênio líquido, pois mais oxigênio é produzido pela fotossíntese do que pela respiração. Os dias nublados representam mais desafios para os ecossistemas aquáticos. Nesses dias, pouca fotossíntese pode ocorrer, e a respiração das algas pode fazer com que o lago fique com tão pouco oxigênio que haja mortandade de peixes e até mesmo de algas.

O papel e a diversidade das algas

No entanto, nem todas as algas são prejudiciais, as plantas formam a base da cadeia alimentar em muitos ambientes.Todos os outros organismos, desde bactérias até seres humanos, são conhecidos como heterotróficos – organismos que se alimentam de outras plantas ou animais para obter energia. Uma população saudável de algas fornece uma base vital para a prosperidade da vida aquática e a manutenção de um ecossistema aquático saudável.

Um exemplo de uma boa cadeia alimentar de algas verdes é:

Nutrientes (por exemplo, fósforo, nitrogênio) > Algas (por exemplo, diatomáceas, algas verdes de água doce) > Zooplâncton (por exemplo, dáfnias) > Peixes pequenos > Peixes piscívoros.

Em média, há cerca de 20 a 30 espécies de algas em um lago em grande quantidade a qualquer momento.

Nessa mistura, 1-2 espécies são dominantes, dependendo de fatores como o número de horas de luz do dia, temperatura da água, quantidade e tipo de nutrientes e predadores, entre outros.

O que são algas não tóxicas?

Primeiro, vamos nos aprofundar nas algas que não são tóxicas. Elas têm células pequenas – normalmente com menos de 100 um – e não são visíveis a olho nu. Espécies planctônicas como essas são responsáveis pela coloração da água, verde durante o verão devido às algas verdes e marrom na primavera e no outono devido às diatomáceas, ambas formas de algas microscópicas. Por serem planctônicas, elas são levadas pelo movimento da água. Notavelmente, essas espécies emitem enzimas para evitar a conexão com outros indivíduos e impedir a aglomeração.

Em relação à biologia celular, as algas verdes normalmente têm uma parede celular macia, enquanto as diatomáceas têm uma parede celular rígida. Por serem minúsculas, as algas verdes e as diatomáceas são frequentemente consumidas por dáfnias filtradoras e outros zooplânctons. Com o zooplâncton consumindo regularmente as boas populações de algas e diatomáceas, elas são continuamente consumidas e, portanto, raramente formam uma “floração” permanente em condições naturais de verão. Se populações saudáveis dessas espécies estiverem presentes em um lago, ele manterá a água cristalina durante todo o verão e permanecerá esteticamente atraente para todos os usos.

Papel e limites das algas boas

Conclusão: populações saudáveis de algas verdes e diatomáceas impedem o desenvolvimento de flores de algas nocivas, que são um importante grupo de algas que podem produzir toxinas. Por que as algas verdes e diatomáceas boas são melhores para os ecossistemas aquáticos do que outras espécies de algas, como as cianobactérias?

  1. Elas são ativas mais cedo na primavera do que as cianobactérias.
  2. Elas se reproduzem mais rapidamente do que as cianobactérias devido ao seu tamanho pequeno, usando divisão celular simples, uma forma de reprodução assexuada comum em muitas espécies.
  3. Se sua população permanecer saudável, elas podem absorver todos os nutrientes de um lago, de modo que as cianobactérias nunca proliferem nele.

No entanto, nem tudo são boas notícias. As boas algas verdes e diatomáceas são ligeiramente mais pesadas que a água, com uma gravidade específica de 1,03, por isso é comum que afundem. Infelizmente, se afundarem mais do que a termoclina, morrem devido à falta de luz solar. Em muitos lagos dos Estados Unidos, isso acontece com grande parte das boas algas verdes e diatomáceas em meados do verão, permitindo que as cianobactérias se tornem dominantes no lago.

Algas azuis-verdes

As cianobactérias, também conhecidas como algas azuis-verdes, são um tipo de bactéria que reside em ambientes aquáticos, como água doce e água salgada. Esses organismos microscópicos são encontrados naturalmente em corpos d’água, mas, se deixados proliferar, podem prejudicar a saúde humana. Como outras bactérias, elas têm uma parede viscosa com a clorofila em cada célula, que se espalha por toda a célula. Isso difere de uma célula de alga verdadeira, com uma parede mais rígida e clorofila em sacos conhecidos como cloroplastos.

Por que as cianobactérias representam um risco para a saúde humana? As cianobactérias são encontradas em muitos lagos e podem prejudicar a eficiência do lago ao produzir toxinas potentes (cianotoxinas), sabor e odor na água do lago. As toxinas podem matar ou prejudicar os seres humanos que entram em contato com a água do lago e até mesmo representar um risco para a saúde humana a vários quilômetros do lago. Animais, particularmente vacas e cães, são mortos anualmente por beber água contendo cianotoxinas. Também existe a preocupação de que algumas toxinas na água do lago estejam se infiltrando nas estações de tratamento de água e se acumulando lentamente nos seres humanos que bebem a água.

Cianotoxinas e desafios no tratamento

Como você pode detectar cianotoxinas? Embora você precise de um kit de teste para comprovar sua presença, geralmente, você pode ter uma pista da presença de cianotoxinas cheirando a água. O sabor e o odor são geralmente um cheiro de mofo ou peixe devido à presença de “MIB” e “geosmina” produzidos por cianobactérias. Embora essas toxinas, MIB e geosmina, possam causar reclamações dos consumidores à estação de tratamento de água, elas também apresentam problemas de saúde mais graves para os seres humanos.

Quando um lago tem uma proliferação de cianobactérias, as toxinas, o sabor e o odor geralmente se espalham por toda a coluna de água, desde a superfície até o sedimento do fundo. Isso provavelmente ocorre porque, embora a proliferação de cianobactérias tenha se espalhado na coluna de água superior, onde recebeu luz solar confiável em águas rasas, as células mortas não são comestíveis pelo zooplâncton e afundam constantemente da água superior para o sedimento.

Como resultado, se houver proliferação de cianobactérias perto da entrada de uma estação de tratamento de água, muitas vezes há poucos benefícios para uma estação de tratamento de água usar várias comportas de entrada em diferentes altitudes, pois a água em todas as profundidades provavelmente conterá os contaminantes das cianobactérias. O que acontece se os gestores aplicarem um algicida em um lago para impedir a proliferação de cianobactérias? Nesse caso, as células de cianobactérias podem se lisar, destruindo-se e liberando toxinas, sabor e compostos odoríferos na água, o que agrava ainda mais o problema. Como resultado, os gestores de água devem usar algicidas com cautela e, de preferência, antes que a proliferação se expanda.

Proliferação de cianobactérias

O que desencadeia a proliferação de cianobactérias? As cianobactérias normalmente se tornam predominantes em lagos onde há níveis abundantes de nutrientes, água quente e longas horas de luz do dia. Em conjunto, há pouca mistura eficaz para ressuspender as algas verdes e diatomáceas benéficas, impedindo-as de afundar fora da luz solar, criando uma tempestade perfeita para a proliferação de algas nocivas.

Muitas espécies de cianobactérias podem armazenar nutrientes de nitrogênio e fósforo para uso posterior, ajustar sua flutuabilidade para baixo para obter nutrientes do fundo do lago e, em seguida, subir à superfície para obter luz solar. Depois disso, elas se aglomeram para proteção (formando proliferações de algas nocivas, HABS), sombreiam e matam as algas boas, emitindo toxinas, sabor e odor para matar ou afastar predadores. Esse processo forma acinetos (esporos) em repouso que ficam no fundo do lago até o ano seguinte, quando todos sobem à superfície para dominar o lago. Com um tamanho superior a 100 um, eles são grandes demais para serem consumidos pela dáfnia comum, então muitas vezes sobrevivem até que o verão volte, sendo um pesadelo para os gestores de recursos hídricos.

Do ponto de vista ecológico, as cianobactérias também impedem o fluxo de nutrientes ao longo da cadeia alimentar para peixes grandes e saudáveis e, em vez disso, criam uma carga problemática de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), à medida que as bactérias as decompõem lentamente no fundo do lago:

Nutrientes (por exemplo, nitrogênio, fósforo) > Cianobactérias > Carga de DBO no sedimento do lago.

Muitas vezes, a carga de DBO das cianobactérias no sedimento do lago faz com que a zona anóxica do fundo do lago se mova mais rapidamente e mais alto em condições estratificadas de verão. Com isso, surgem uma série de problemas com ferro, manganês, fósforo e sulfetos. Como resultado, a remoção das proliferações de cianobactérias nas camadas superficiais do lago normalmente melhora também as camadas inferiores do lago.

Algas filamentosas

As algas filamentosas são uma forma de algas não tóxicas que se ligam entre si para formar filamentos semelhantes a malhas. Estas colônias de algas microscópicas, comumente chamadas de plantas microscópicas, geralmente crescem na superfície de objetos duros, como no substrato orgânico do fundo ou nas rochas em águas correntes. As algas filamentosas desempenham um papel essencial na saúde de um ecossistema de água doce, pois produzem oxigênio e alimento para os animais e outros organismos aquáticos que vivem ali; no entanto, elas também podem causar problemas, como estagnação.

Ao contrário das plantas terrestres, as algas filamentosas não têm raízes verdadeiras, por isso obtêm seus nutrientes da água circundante. Quando os filamentos retêm gases como o oxigênio dissolvido (OD) criado durante a fotossíntese, a flutuabilidade eleva a camada de algas até a superfície da água. Isso é comum em lagoas rasas e ao longo de áreas próximas à costa em lagos maiores e pode parecer que há mais algas do que realmente há. Embora as algas filamentosas possam ser desagradáveis esteticamente, elas não são prejudiciais à saúde humana. As algas são uma parte natural dos ambientes aquáticos e dos ecossistemas. Normalmente, a temporada de algas filamentosas raramente dura mais do que algumas semanas em cada lago, entre maio e junho de cada ano.

As algas são frequentemente vistas como uma dor de cabeça gerencial para aqueles na indústria da água, mas este organismo aquático é uma parte natural do ecossistema. As espécies de algas mais conhecidas são tipicamente encontradas em lagos, rios e lagoas que vivem na coluna d’água. Outros tipos, como algas perifíticas, crescem em diferentes substratos, como rochas, plantas aquáticas submersas e sedimentos no fundo. Neste guia, vamos mergulhar profundo nas algas.

O que são algas?

As algas podem variar desde plantas microscópicas unicelulares na superfície da água até grandes algas marinhas agarradas à costa. As algas podem variar desde plantas microscópicas unicelulares na superfície da água até grandes algas marinhas que se agarram à beira-mar. Todas as espécies são autotróficas, o que significa que utilizam a luz solar e produtos químicos abióticos (não vivos) dissolvidos para produzir material biótico (vivo) através de um processo conhecido como fotossíntese. São plantas não floridas, tipicamente aquáticas que contêm clorofila, mas não têm raízes, folhas, caules ou tecido vascular.

A fotossíntese é um dos processos mais importantes do planeta. Ela depende da luz solar, por isso só pode ocorrer durante o dia. Durante a fotossíntese, as algas, ou outra planta, a célula absorve dióxido de carbono, luz solar e água para criar oxigênio e energia na forma de glicose. Mas esta não é a única maneira que as plantas podem produzir energia. Paralelamente à fotossíntese, as plantas também respiram de forma semelhante à forma como fazemos como seres humanos. Durante a respiração, a célula de algas absorve oxigênio e produz dióxido de carbono a cada minuto do dia. Quando é um dia de sol, algas e outras plantas, a fotossíntese é mais rápida do que respiração. Em dias como este, as algas são consideradas um oxigênio líquido à medida que mais oxigênio é produzido através da fotossíntese do que da respiração. Dias nublados representam mais desafios para os ecossistemas aquáticos. Nesses dias, pouca fotossíntese pode ocorrer, e a respiração das algas pode fazer com que o lago fique tão curto em oxigênio que há mortes de peixes e até mesmo de algas.

Nem todas as algas são prejudiciais, no entanto, as plantas formam a base da cadeia alimentar em muitos ambientes.  Todos os outros organismos, desde bactérias até humanos, são conhecidos como heterotróficos – organismos que comem outras plantas ou animais por energia. Uma população saudável de algas fornece uma base vital para a próspera vida aquática e para a manutenção de um ecossistema aquático saudável.

Um exemplo de uma boa cadeia alimentar de algas verdes é:

Nutrientes (por exemplo, fósforo, nitrogênio) > Algas (por exemplo, diatomáceas, algas verdes) > Zooplâncton (por exemplo, dáfnia) > Peixes pequenos > Peixes piscívoros.

Em média, há cerca de 20-30 espécies de algas em um lago em grande quantidade a qualquer momento. Dentro desta mistura, 1-2 espécies são dominantes dependendo de fatores como o número de horas de luz do dia, temperatura da água, quantidade e tipo de nutrientes, e predadores, entre outros.

O que são algas não tóxicas?

Primeiro, vamos mergulhar nas algas que não são tóxicas. Estas são pequenas células – tipicamente abaixo de 100um – e não são visíveis ao olho humano nu. Espécies de algas plantônicas como esta são responsáveis por uma tonalidade na água, verde durante o verão devido às algas verdes e marrom na primavera e outono devido às diatomáceas. Como são planctônicas, são conduzidas pelo movimento na água. Notavelmente, estas espécies emitem enzimas para evitar a conexão com outros indivíduos e evitar a aglomeração.

Em relação à biologia celular, as algas verdes normalmente possuem uma parede celular macia, enquanto as diatomáceas têm uma parede celular rígida. Por serem pequenas, as algas verdes e diatomáceas são frequentemente comidas por dáfnias filtradoras e outros zooplâncton. Com o zooplâncton regularmente devorando boas algas e populações de diatomáceas são continuamente comidas e raramente formam uma “floração” permanente em condições naturais de verão. Se populações saudáveis destas espécies estiverem presentes em um lago, manterão a claridade da água durante todo o verão e permanecerá esteticamente atraente para todos os usos. Conclusão – populações saudáveis de algas verdes e diatomáceas evitam o desenvolvimento de florações de algas nocivas.

Por que as boas populações de algas verdes e diatomáceas são melhores para os ecossistemas aquáticos do que outras espécies como as cianobactérias?

  1. Elas estão ativos mais cedo na primavera do que as cianobactérias.
  2. Elas se reproduzem mais rapidamente do que cianobactérias devido ao seu pequeno tamanho.
  3. Se sua população permanecer saudável, elas podem absorver todos os nutrientes em um lago para que as cianobactérias nunca se proliferem em um lago.

No entanto, nem tudo são boas notícias. As boas algas verdes e diatomáceas são ligeiramente mais pesadas que a água, com uma gravidade específica de 1.03, por isso é comum que elas afundem. Infelizmente, se elas afundarem mais fundo que a termoclina, elas morrem devido à falta de luz solar. Em muitos lagos nos Estados Unidos, isto acontece com uma grande porção das boas algas verdes e diatomáceas até meados do verão, permitindo que as cianobactérias se tornem dominantes no lago.

Algas tóxicas verde-azuladas tóxicas (Cianobactérias)

 

As cianobactérias, também conhecidas como algas verde-azuladas, são um tipo de bactéria que reside na água. Estes organismos microscópicos são naturalmente encontrados em corpos d’água, mas se deixados proliferar, podem prejudicar a saúde humana. Como outras bactérias, elas têm uma parede viscosa com a clorofila em cada célula que está espalhada por toda a célula. Isto difere de uma verdadeira célula de algas com uma parede mais rígida e clorofila em sacos conhecidos como cloroplastos.

Por que as cianobactérias representam um risco para a saúde humana? As cianobactérias são encontradas em muitos lagos e podem perturbar a eficiência de um lago produzindo toxinas potentes (cianotoxinas), sabor e odor na água do lago.  As toxinas podem matar ou prejudicar os humanos que entram em contato com a água do lago e até representam um risco para a saúde humana a vários quilômetros do lago. Animais, particularmente vacas e cães, são mortos anualmente ao beberam contendo cianotoxinas. Há também uma preocupação de que algumas toxinas na água do lago estejam se infiltrando nas plantas de água potável e lentamente se acumulando em humanos que bebem a água.

Como você pode detectar cianotoxinas? Embora você precise de um kit de teste para provar sua presença, geralmente, você pode obter uma dica de que as cianotoxinas podem estar presentes ao sentir o cheiro da água. O sabor e o odor são geralmente um cheiro de mofo ou de peixe devido à presença de “MIB” e “geosmina” produzidos por cianobactérias.  Embora essas toxinas, MIB e geosmina – possam causar reclamações dos consumidores à estação de tratamento de água, elas também apresentam problemas de saúde mais graves para os seres humanos.

Quando um lago tem uma cianobactéria florescendo, as toxinas, o sabor e o odor geralmente se estendem por toda a coluna de água, da superfície ao sedimento inferior. Isso é provável porque, embora as cianobactérias tenham proliferado na coluna de água superior onde recebeu luz solar confiável, as células mortas são comestíveis pelo zooplâncton e afundam constantemente da água superior para o sedimento. Como resultado, se houver florescimento de cianobactérias perto de uma entrada de estação de tratamento de água, muitas vezes há pouco benefício para uma estação de tratamento de água usando vários portas de entrada em diferentes elevações, pois a água em todas as profundidades provavelmente conterá os contaminantes de cianobactérias. O que acontece se algicida for aplicado a um lago para impedir o florescimento de uma cianobactéria? Nesse caso, as células de cianobactérias podem lisar (ser destruídas e separadas) e liberar toxinas, sabor e compostos de odor na água, agravando ainda mais o problema. Como resultado, os algicidas devem ser usados com cautela e, de preferência, antes da expansão da floração.

O que desencadeia o florescimento de cianobactérias? As cianobactérias normalmente se tornam prevalentes em um lago onde há níveis abundantes de nutrientes, água morna e longas horas de luz do dia.  Em conjunto, há pouca mistura eficaz para ressuspender as boas algas verdes e diatomáceas para evitar que elas afundem fora da luz solar, fazendo uma tempestade perfeita para que as floresçam e proliferem. Muitas espécies de cianobactérias podem armazenar nutrientes de nitrogênio e fósforo para uso posterior, ajustar sua flutuação para baixo para obter nutrientes do fundo do lago e, em seguida, subir à superfície para receber luz solar. Depois, elas se agrupam para proteção (formando florescimento de algas nocivas, FANs), sombreiam e matam algas boas, emitindo toxinas, sabor e odor para matar ou afastar predadores. Este processo forma acinetos (esporos) em repouso no fundo do lago até o ano seguinte, quando todos eles vêm até a superfície para tomar conta do lago. Com um tamanho de mais de 100um, eles são grandes demais para a dáfnia média comer, então eles muitas vezes sobrevivem até que esteja pronto para o verão novamente, provando ser um pesadelo para os gerentes de água.

Do ponto de vista ecológico, as cianobactérias também impedem o fluxo de nutrientes através da cadeia alimentar para peixes grandes e saudáveis e, em vez disso, criam uma carga problemática de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) à medida que as bactérias os decompõem lentamente no fundo do lago:

Nutrientes (por exemplo, nitrogênio, fósforo) > Cianobactérias > Carga DBO no sedimento do lago.

Muitas vezes a carga de DBO das cianobactérias no sedimento do lago desencadeia a zona anóxica  inferior do lago para se mover mais rapidamente e mais alto em condições de verão estratificadas. Com isso vem uma infinidade de problemas com ferro, manganês, fósforo e sulfuetos. Como resultado, remover as florações das cianobactérias nas camadas superficiais do lago normalmente melhorará também as camadas inferiores do lago.

Algas filamentosas

Filamentous algae are a form of non-toxic algae that link together to form mesh-like filaments. These colonies of microscopic plants usually grow on the surface of hard objects, such as on the bottom organic substrate or rocks in flowing waters. Filamentous algae play an essential role in the health of a freshwater ecosystem as they produce oxygen and food for the animals that live there; however, they can also cause problems such as stagnancy. Unlike other plants, filamentous algae do not have roots, so they get their nutrients from the surrounding water. When gases, such as dissolved oxygen (DO) created via photosynthesis, get trapped in the filaments, the buoyancy of the gas leads to the algal mat rising to the surface. This is common in shallow ponds and along near-shore areas in larger lakes and can appear like there are more algae than there is. Although filamentous algae can be unaesthetically-pleasing, it is not harmful to human health.  Algae is a natural part of an aquatic ecosystem. Typically, the filamentous season seldom lasts a few weeks on each lake, between May and June each year.