Tratamentos para prevenir a proliferação de algas em lagos e reservatórios

Introdução às proliferações de algas

As algas são organismos aquáticos semelhantes a plantas. Desde o fitoplâncton unicelular que flutua na água até às algas marinhas gigantes (macroalgas) fixadas no fundo do oceano, elas incluem uma ampla variedade de formas básicas. As algas podem ser encontradas em rios, lagos, lagoas, mares e até mesmo na neve. Elas são uma parte importante de qualquer ecossistema lacustre. Em qualquer corpo de água, a concentração de algas pode afetar todo o equilíbrio ecológico. A proliferação de algas em lagos e reservatórios é frequentemente causada pela poluição por nutrientes e mudanças ambientais, perturbando o equilíbrio natural e degradando a qualidade da água. Além disso, as algas que crescem rapidamente e em excesso acabam sufocando outros organismos aquáticos. Embora nem toda proliferação de algas seja prejudicial, certos tipos, especialmente aqueles que envolvem algas verde-azuladas (cianobactérias), podem representar sérios riscos para os ecossistemas aquáticos, a qualidade da água e a saúde pública. Essas proliferações de algas nocivas (HABs) estão se tornando mais comuns em sistemas de água doce e águas costeiras em todo o mundo, impulsionadas pelo excesso de nutrientes, temperaturas mais altas da água e mudanças no uso da terra.

O que causa a proliferação de algas?

Água estagnada, altas temperaturas e nutrientes em excesso estimulam o crescimento de algas verde-azuladas. Mudanças ambientais, como mudanças nos padrões climáticos ou na entrada de nutrientes, podem aumentar o risco de formação de proliferações de algas nocivas. No verão, quando a água esquenta, as algas podem crescer e se espalhar muito rapidamente. Os reservatórios de água geralmente carecem de circulação, portanto, a água fica estagnada. Nutrientes abundantes, especialmente nitrogênio e fósforo, ajudam as algas a competir excessivamente com outros organismos aquáticos, formando proliferações massivas. Essas condições podem levar à proliferação de algas nocivas, o que pode resultar em uma proliferação de algas nocivas.

Por que precisamos entender a proliferação de algas?

As algas, incluindo algas verdes, algas douradas e algas filamentosas, são essenciais para a vida aquática, formando a base da cadeia alimentar e produzindo oxigênio através da fotossíntese. No entanto, quando a água rica em nutrientes, frequentemente resultante da poluição por nutrientes como nitrogênio e fósforo, alimenta o crescimento excessivo de algas, o equilíbrio é perturbado. A proliferação de algas nocivas em lagos e reservatórios pode transformar corpos d’água em massas verdes e espessas, esgotar o oxigênio e liberar toxinas algais perigosas que ameaçam peixes, outros organismos aquáticos e até mesmo a saúde humana. Compreender as causas e consequências da proliferação de algas é fundamental para proteger nossos lagos, reservatórios e fontes de água potável. A água fica verde, com gosto de mofo, cheiro ruim e pode ser perigosa para o consumo. Eventualmente, isso provoca escassez de água doce e morte em massa de peixes e outros seres aquáticos. A proliferação severa de algas pode criar zonas mortas, onde os baixos níveis de oxigênio tornam impossível a sobrevivência da vida aquática. Restaurar o equilíbrio de um ecossistema requer monitoramento e controle do crescimento das algas.

Tipos de algas

• Planctônicas, unicelulares, microscópicas. Podem flutuar livremente na água ou formar colônias. Podem tornar a água verde, amarela, marrom ou vermelha;
• Filamentosas, algas unicelulares que formam longos fios semelhantes a tapetes;
• Macrófitas, parecem plantas reais, parecendo ter caules e folhas. A proliferação de algas pode bloquear a luz solar e reduzir o oxigênio, levando ao declínio das plantas subaquáticas que são vitais para os ecossistemas aquáticos.

Prevenir a contaminação por nutrientes na água não resolve completamente o problema. O crescimento, a decomposição, a gravidade e a eutrofização continuarão o ciclo interno do fósforo em reservatórios, lagos e outros corpos d’água. Além disso, atividades humanas como a agricultura aceleram a eutrofização. Isso, por sua vez, libera ainda mais os nutrientes armazenados nos sedimentos. O que é preocupante, pois pode levar a danos irreversíveis e de longo prazo no ecossistema. A proliferação de algas em água doce pode ter impactos econômicos e ambientais significativos, incluindo perda de turismo e valor imobiliário. Uma solução de longo prazo para a proliferação de algas em lagos e reservatórios envolve a redução da entrada de nutrientes e a restauração do equilíbrio ecológico por meio de tecnologia sustentável, sem prejudicar a vida aquática.

Planctônicas (algas microscópicas) e filamentosas ao microscópio

Como prevenir a proliferação de algas?

Para prevenir a proliferação de algas e graves impactos ambientais e à saúde, é necessário prever e controlar a proliferação de algas. As práticas sustentáveis de gestão de algas visam reduzir o influxo de nutrientes nos corpos d’água. O sucesso a longo prazo requer mudanças nas políticas e nas atividades humanas. Portanto, pode levar vários anos para melhorar significativamente a qualidade da água. As HABs em água doce, particularmente as causadas por cianobactérias, são uma grande preocupação em lagos e reservatórios. O monitoramento da qualidade da água em tempo real ajuda a prevenir problemas com algas. O monitoramento de parâmetros-chave, como clorofila-a, ficocianina, temperatura, OD, pH e turbidez, permite observar tendências e prever proliferações prejudiciais. Esse monitoramento é especialmente importante para detectar proliferações de cianobactérias, que podem produzir toxinas perigosas.

Perigos das proliferações de algas

O excesso de cianobactérias e algas verdes em corpos d’água pode deteriorar a qualidade da água. Eventos de proliferação de algas verde-azuladas podem tornar a água imprópria para recreação e representar sérios riscos à saúde. Esses organismos podem liberar toxinas potentes que muitas vezes levam à morte em massa de peixes e animais. Eles também podem afetar os seres humanos, causando doenças, paralisia, câncer de fígado ou até mesmo a morte. Qualquer pessoa exposta à água contaminada deve enxaguar-se com água fresca o mais rápido possível. A água contaminada pode colocar em risco todo o abastecimento de água, pois essas toxinas e metabólitos se dissolvem na água, escapando do tratamento convencional. As algas nocivas, especialmente a proliferação de cianobactérias, são responsáveis pela produção dessas substâncias perigosas.

Diferentes soluções para a proliferação de algas

Controlar a propagação das cianobactérias tornou-se um desafio global urgente, especialmente para lagos/reservatórios e lagoas maiores. O gerenciamento eficaz da proliferação em água doce é essencial para proteger a qualidade da água e a saúde do ecossistema. Métodos comuns para prevenir a proliferação de algas incluem aeração, aditivos químicos/biológicos ou tecnologia ultrassônica. Embora existam muitas soluções de tratamento no mercado, todas elas têm suas desvantagens. Por exemplo, os algicidas oferecem resultados rápidos, mas danificam todo o ecossistema aquático. O controle químico inadequado também pode contribuir para a formação de zonas mortas em lagos e reservatórios. Outros métodos, como a aeração, são bastante caros. Para enfrentar esses desafios, é importante implementar uma solução de longo prazo focada na redução de nutrientes, particularmente fósforo e nitrogênio, para minimizar de forma sustentável a frequência e a intensidade da proliferação de algas nocivas.

Controle ultrassônico de algas

O ultrassom refere-se a ondas sonoras com frequências acima de 22 kHz. Em frequências específicas, o ultrassom pode controlar o crescimento de algas. As cianobactérias utilizam vesículas de gás para flutuação e regulação da profundidade. Durante o dia, as algas podem ser encontradas na camada superior, onde realizam a fotossíntese. O dióxido de carbono e os nutrientes dissolvidos ajudam-nas a produzir oxigênio e polissacarídeos. À noite, as células cianobactérias esvaziam suas vacúolas e afundam até o fundo, onde utilizam oxigênio e nutrientes para produzir biomassa. As tecnologias ultrassônicas criam uma camada sonora na camada superior da água, afetando a flutuabilidade das algas. As células das algas afundam até o fundo, onde são privadas da luz solar. Sem luz, elas acabam morrendo e se decompondo com a ajuda de bactérias. No entanto, para garantir que o tratamento ultrassônico seja eficaz, é fundamental usar programas ultrassônicos específicos. Estes são selecionados com base nas espécies de algas atuais e nas características da água. Também é importante ajustar continuamente as frequências do ultrassom. Isso porque as algas podem se adaptar a vários tratamentos e condições climáticas, portanto, ajustar as frequências pode levar a um tratamento eficaz contra as algas.

Vantagens: O controle de algas com ultrassom é um método bem conhecido, utilizado há décadas. É uma solução comprovadamente eficaz para espécies de algas verdes e verde-azuladas. Além disso, o que o torna realmente excelente é que é ecologicamente correto; é seguro para a vida aquática e para o ecossistema. Além disso, o ultrassom pode ser usado em corpos d’água pequenos, médios e grandes. Este método também é seguro para plantas subaquáticas, preservando o habitat essencial para a vida aquática. Combinado com o monitoramento da qualidade da água em tempo real, este método permite a previsão e prevenção precisas de proliferações prejudiciais.

Desvantagens: Deve cobrir toda a superfície do lago. Cada ponto espacial deve ser tratado para obter eficiência total.

Controle químico

O tratamento da água geralmente envolve o uso de aditivos químicos para controlar os níveis de nutrientes e suprimir o crescimento de algas. Compostos como alúmen (sulfato de alumínio) e produtos à base de lantânio são usados para precipitar ou sequestrar ortofosfatos ionizados, reduzindo a disponibilidade de fósforo, um nutriente essencial que impulsiona a proliferação de algas. Para atingir diretamente as algas, são aplicados herbicidas aquáticos conhecidos como algicidas. Estes incluem normalmente compostos à base de cobre, tais como sulfato de cobre ou formulações de cobre quelatado, bem como algicidas orgânicos.

Vantagens: Eficaz se toda a superfície for tratada.

Desvantagens: Os algicidas são caros e necessitam de dosagem frequente. Devem ser utilizados com cuidado e, mesmo assim, podem causar a ruptura das células das algas. Isso provoca a liberação de toxinas na água. Os tratamentos químicos podem, por vezes, promover a proliferação de algas nocivas, aumentando o risco de proliferação de algas nocivas. A decomposição rápida de uma proliferação de algas nocivas pode liberar grandes quantidades de toxinas, contaminando a água com toxinas de algas. Isso é perigoso para peixes e plantas. Os algicidas podem ter efeitos negativos significativos a longo prazo no equilíbrio ecológico de um lago. Eles não são adequados para grandes superfícies aquáticas.

Aeração

É crucial manter níveis saudáveis de oxigênio dissolvido nos corpos d’água. O oxigênio ajuda a decompor a vegetação em decomposição e outros nutrientes na água. Os microrganismos ajudam a decompor o lodo no fundo. As bactérias aeróbicas e anaeróbicas contribuem para a decomposição. A decomposição aeróbica requer fornecimento contínuo de oxigênio. Ela se intensifica quando as concentrações de oxigênio dissolvido se aproximam dos níveis de saturação. O principal resultado da decomposição por bactérias aeróbicas é o dióxido de carbono. A decomposição anaeróbica é mais lenta. Os produtos finais são compostos orgânicos como álcoois e ácidos orgânicos de cheiro desagradável.

Vantagens: A aeração é uma técnica ecológica que rejuvenesce os corpos d’água. Ela aumenta o nível de oxigênio na água. Os sistemas de aeração podem ajudar a evitar produtos químicos e criar um ecossistema saudável. É particularmente benéfico para manter a qualidade da água doce, ajudando a prevenir a proliferação de algas nocivas em lagos e reservatórios, protegendo a saúde aquática em geral.

Desvantagens: Os sistemas de aeração oferecem uma maneira proativa de melhorar a qualidade da água, embora sejam caros com manutenção de rotina que ajuda a maximizar sua eficácia a longo prazo. Embora não tenha sido projetada para eliminar diretamente as algas, a aeração desempenha um papel fundamental na restauração do equilíbrio ecológico, melhorando os níveis de oxigênio e reduzindo o excesso de nutrientes, tornando-a uma excelente parceira para outras soluções de tratamento sustentáveis.

Mistura

A mistura circula a água para alcançar a destratificação em reservatórios. O processo envolve a mistura da água para eliminar camadas estratificadas. As camadas epilimnion e metalimnion são geralmente circuladas para controlar as algas. O objetivo é limpar a água da superfície do ferro, manganês e odores anóxicos que geralmente ocorrem no hipolimnion. Isso criou condições menos favoráveis para o crescimento de algas em certas camadas.

Vantagens: A circulação artificial causa menos danos ambientais e produtos químicos. Geralmente é mais eficaz em reservatórios profundos (profundidade média >15 m).

Desvantagens: A circulação da água requer alta manutenção do sistema devido ao desgaste. Esses sistemas têm resultados flutuantes nas proliferações. O efeito sobre os níveis totais de cianobactérias é controverso. A mistura pode ter efeitos variáveis sobre as HABs de água doce, particularmente aquelas causadas por proliferações de cianobactérias, que podem produzir toxinas e representar riscos para os seres humanos, animais e ecossistemas aquáticos. Em lagos, a mistura geralmente afeta apenas as camadas superficiais próximas aos destratificadores. Em grandes sistemas, a mistura de sedimentos pode realmente aumentar os nutrientes disponíveis. Isso desencadeia um maior crescimento de algas no curto prazo.

Notificação e resposta

A notificação oportuna e a resposta eficaz são fundamentais para gerenciar a proliferação de algas nocivas e minimizar seu impacto na vida aquática, na qualidade da água e na saúde pública. Se você notar sinais de proliferação de algas, como água com aparência de sopa de ervilha, tonalidade azul esverdeada, odor forte ou acompanhada de peixes mortos ou outros animais selvagens, é importante agir rapidamente. Evite o contato com a água, mantenha animais de estimação e gado afastados e não use a água para beber, pescar ou recreação até que seja considerada segura. Relate suspeitas de proliferação prejudicial às autoridades ambientais ou de saúde pública locais, que podem iniciar testes na água para determinar os níveis de toxinas e identificar o tipo de alga presente. As autoridades podem emitir avisos públicos, fechar corpos d’água afetados e fornecer orientações sobre o uso seguro da água. A detecção precoce e a resposta rápida ajudam a prevenir a propagação de proliferações nocivas, proteger os animais aquáticos e outros animais selvagens e salvaguardar o abastecimento de água para as comunidades. A sensibilização e a cooperação do público são essenciais para prevenir a exposição à água contaminada e apoiar os esforços para gerir e prevenir a proliferação de algas nocivas.

Papel do governo local

Os governos locais desempenham um papel vital na monitorização, gestão e prevenção da proliferação de algas nocivas em lagos e reservatórios. Eles são responsáveis por avaliações regulares da qualidade da água, usando sistemas avançados de monitoramento para detectar mudanças no crescimento de algas, níveis de nutrientes e temperatura da água. Ao aplicar regulamentos que limitam a poluição por nutrientes de fontes como escoamento agrícola, dejetos de animais de estimação e descarga de águas residuais, as autoridades locais ajudam a reduzir o risco de águas ricas em nutrientes alimentarem proliferações prejudiciais. Além de medidas regulatórias, os governos locais frequentemente colaboram com agências ambientais, pesquisadores e grupos comunitários para implementar soluções de longo prazo. Isso pode incluir a restauração de plantas nativas e vegetação subaquática, a promoção de práticas sustentáveis de uso da terra e o investimento em sistemas de aeração ou outras tecnologias para melhorar a circulação da água e os níveis de oxigênio. Campanhas de educação pública aumentam a conscientização sobre os perigos da proliferação prejudicial e incentivam comportamentos responsáveis, como o descarte adequado de fertilizantes e resíduos de animais de estimação. Ao adotar uma abordagem proativa, os governos locais ajudam a proteger os recursos naturais, manter o valor das propriedades e apoiar a saúde dos ecossistemas aquáticos e das economias locais.

Conclusão

A proliferação de algas em lagos e reservatórios é uma ameaça crescente em todo o mundo, afetando a vida aquática, a qualidade da água e a saúde humana. Embora as algas sejam uma parte natural dos ecossistemas aquáticos, o excesso de nutrientes, a água estagnada e as temperaturas mais altas podem desencadear proliferações perigosas que produzem toxinas e perturbam ecossistemas vitais. A prevenção da proliferação de algas nocivas requer uma combinação de monitoramento em tempo real, gestão responsável de nutrientes e soluções de tratamento inovadoras.

Todos têm um papel a desempenhar, desde indivíduos que reduzem o escoamento de nutrientes até governos locais que aplicam regulamentos e investem em soluções de longo prazo. Trabalhando juntos para monitorar corpos d’água, relatar suspeitas de proliferação e apoiar práticas sustentáveis, podemos proteger nossos lagos, reservatórios e fontes de água potável para as gerações futuras. Vigilância e colaboração contínuas são essenciais para prevenir a proliferação de algas nocivas e preservar a saúde de nossos ambientes aquáticos.