Panorama da Aquicultura: Qualidade de Ãgua - Parte 2 - Projeto Pacu

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Panorama da AQÜICULTURA, março/abril, 1998Qualidade da Águana Produção de Peixes - Parte IIPor Fernando Kubitza, especialista em Nutrição e Produção de Peixes, mestre emAgronomia pela ESALQ – USP e Ph.D em aqüicultura pela Auburn University -Alabama, USA. Atualmente ocupa o cargo de Coordenador do Departamento dePesquisa e Desenvolvimento do Projeto Pacu/Agropeixe.· O metabolismo do fitoplâncton· Componentes e funcionamento do sistematampão bicarbonato-carbonato· Monitoramento da qualidade da água· Correção da qualidade da água· Origem e reciclagem dos resíduos orgânicose metabólitos· Qualidade do alimento e qualidade da águaA fotossíntese é a fonte primária de energia, gerando materialorgânico que serve como alimento básico da cadeia alimentarnos ecossistemas aquaculturais. Através da fotossíntese, o fitoplânctonproduz de 50 a 95% do oxigênio nos sistemas aquaculturais. Noentanto, o plâncton chega a consumir cerca de 50 a 80% do oxigêniodissolvido em processos respiratórios (Tabela 4). Um equilíbrio entrefotossíntese e respiração é pré-requisito para a manutenção de umaconstante composição química da água. Quando a fotossíntese superaa respiração por períodos prolongados pode ocorrer uma sobrecargade material orgânico no sistema. Quando a respiração excede afotossíntese, ocorrerá um balanço negativo nos níveis de oxigêniodissolvido no sistema.Tabela 4. Processos relacionados à entrada e saída de oxigênio nos6. O metabolismo do fitoplânctonO plâncton é composto por organismos animais (zooplâncton)e vegetais (fitoplâncton). Por hora serão destacados osaspectos metabólicos relacionados ao fitoplâncton, componente doplâncton geralmente presente em maior biomassa nos ecossistemasaquaculturais. Exemplos de organismos do fitoplâncton são as algasverdes, as cianofíceas ou “blue-greens” e as diatomáceas, entre outras.Referências ao zooplâncton serão feitas oportunamente.Fonte: Boyd e Lichtkoppler (1985)sistemas aquaculturais.6.1. Fotossíntese e respiração. O crescimento da biomassa planctônicadepende dos processos fotossintéticos do fitoplâncton. A fotossínteseé um processo de produção de material orgânico e ocorre na 6.2. Morte súbita do fitoplâncton. Beneficiado pela presença depresença de gás carbônico, água e nutrientes orgânicos, pigmentos macro e micronutrientes (provenientes de adubações e da reciclagem(clorofila) e radiação solar. A fotossíntese gera substratos e energia dos resíduos orgânicos), o fitoplâncton se desenvolve rapidamente.para os processos metabólicos vitais (crescimento e reprodução) do Atingida uma biomassa crítica, o fitoplâncton entra num processo defitoplâncton. A liberação da energia contida nos compostos orgânicos senescência e morte (“die-offs”) parcial ou total. O “die-off” ou morteé processada durante a respiração do fitoplâncton.súbita do fitoplâncton é uma importante fonte de resíduos orgânicosem sistemas aquaculturais. Tais resíduos serão reciclados em processosProtoplasma do Fitoplânctonbiológicos às custas do consumo de oxigênio e simultânea geraçãode diversos metabólitos tóxicos aos peixes, como a amônia, o nitrito- =106 CO 2+ 16 NO 3+ HPO 4+ 122 H 2O + 18 H + + micronutrientes + e o gás carbônico.energia7. Componentes e funcionamento do sistema tampão (“Buffer”)FOTOSSÍNTESE ↓↑ RESPIRAÇÃOda água(C 106H 263O 110N 16P 1) + 138 O 2Processos biológicos como a respiração e a fotossínteseinjetam e removem, diariamente, grandes quantidades de oxigênio eNE - Devido a sua extensão, a Panorama da AQÜICULTURA gás carbônico nos sistemas aquaculturais. Devido à reação ácida doestá publicando em três partes consecutivas a íntegra desse gás carbônico na água, esta pode apresentar flutuações diárias nosartigo. Nesta edição publicamos a segunda parte.valores de pH. Valores extremos de pH prejudicam o crescimento e35
Panorama da AQÜICULTURA, março/abril, 1998a reprodução dos peixes e, até mesmo, podem causar mortalidademassiva nos sistemas aquaculturais, principalmente durante as fasesde larvicultura. O pH também regula a toxidez de metabólitos como aamônia e o gás sulfídrico. A função maior do sistema tampão é minimizaras flutuações diárias no pH, garantindo uma maior estabilidadequímica da água nos sistemas aquaculturais.7.1. O funcionamento do sistema tampão bicarbonato-carbonato.A fotossíntese e a respiração do plâncton podem causar profundasalterações químicas na água. A função maior do sistema tampãobicarbonato- carbonato é atenuar estas alterações.Fotossíntese - A remoção massiva de CO 2do sistema durante períodosde intensa atividade fotossintética tende a deslocar o equilíbrioCO 2- HCO 3-- CO 3=, resultando em aumento na dissociação do íonHCO 3-para gerar mais CO 2e CO 3=, como ilustrado:2HCO 3-= CO 2+ CO 3=+ H 2OPara manter o equilíbrio com o bicarbonato, os íons CO 3=se dissociam, gerando um íon HCO 3-e uma hidroxila (OH - ). Comosão necessários a dissociação de 2 íons HCO 3-para formar maisCO 2e CO 3=e a dissociação do CO 3=gera apenas um íon HCO 3-, obicarbonato é, pouco a pouco, exaurido do sistema.CO 3=+ H 2O = HCO 3-+ OH -Íons CO 3=e OH - se acumulam no sistema, resultandonuma progressiva elevação no pH da água. O CO 2livre deixa de serdetectado no sistema quando o pH atinge o valor de 8,3. A extinçãode íons HCO 3-livres ocorre à pH 10,3. Valores de pH acima de 10podem ser freqüentemente observados ao final da tarde, em viveiroscom uma densa população planctônica e água de baixo poder tampão(baixa alcalinidade total).A presença de íons Ca 2+ e Mg 2+ livres na água (componentesmaiores da dureza total) é de fundamental importância ao funcionamentodo sistema tampão. Estes íons ajudam na imobilização dos íonsCO 3=, formando compostos menos solúveis, como os precipitados deCaCO 3e MgCO 3. Deste modo, menos íons CO 3=estarão livres naágua para se dissociar em HCO 3-e OH - atenuando a elevação do pHda água, mesmo em períodos de intensa atividade fotossintética.Respiração - Durante o período noturno (ausência de fotossíntese)o processo se inverte. A respiração planctônica e dos peixes removeoxigênio e injeta uma considerável carga de CO 2no sistema.CO 2+ H 2O = H + + HCO 3-(pK 1= 6,35)[H + ].[HCO 3-]= K 1= 10 -6,35 [CO 2]Quando a concentração de CO 2aumenta, o equilíbrio entreCO 2e HCO 3-é mantido graças ao aumento na concentração de íonsH + , ou seja, uma redução no pH do sistema. Isto explica a relaçãoinversa entre pH e concentração de CO 2na água. O aumento naconcentração de CO 2resulta em liberação de íons H + , causando umaredução no pH da água.Em águas com um sistema tampão funcional, o aumento naconcentração de íons H + é compensado pela solubilização do CaCO 3e MgCO 3precipitados, principais reservas de CO 3=no sistema. Osíons CO 3=livres na água vão se dissociar, gerando HCO 3-e OH - .Tanto o HCO 3-como a OH - irão neutralizar os íons H + gerados pelaconstante entrada e dissociação do CO 2no sistema. Desta forma oPublicaçõesTécnicasQualidade da Água na Produção de Peixesde Fernando KubitzaPrincipais Parasitoses e Doenças dos Peixes Cultivadosde Fernando KubitzaTransportes de Peixes Vivosde Fernando KubitzaNutrição e Alimentação dos Peixes Cultivadosde Fernando KubitzaPlanejamento da Produção de Peixesde Kubitza, Lovshin, Ono e SampaioManejo de Sistemas de Pesca Recreativade Fernando KubitzaCultivo de Peixes em Tanques RedePedidos pelo telefone/fax(067) 725-7013Preço: R$ 15,00 (cada)de Eduardo Onosistema tampão não apenas atenua a queda no pH, mas também evitaum aumento excessivo na concentração de CO 2na água durante operíodo noturno. A variação no ciclo diário do pH da água em viveirosé ilustrada na figura 1. A água em viveiros com alta alcalinidadeapresenta menor variação no pH comparada com águas de baixaalcalinidade total.7.2. Outras funçõesdo sistema tampão.Outra importantefunção do sistematampão bicarbonatocarbonatoé liberarCO 2para os processosfotossintéticos. Águascom reduzida alcalinidade(baixo podertampão) são normalmentepouco produtivas,principalmentedevido a limitação na1098pH76Baixa alcalinidadeAlta alcalinidade6:00 12:00 18:00 24:00 6:00Horário do diaFigura 1 - Variação diária do pH da água emviveiros com alta e baixa alcalinidade total.disponibilidade de CO 2para suporte de intensa atividade fotossintética.A calagem de viveiros é prática bastante utilizada para elevara alcalinidade, reforçando o sistema tampão da água. A calagem, àmedida em que contribui com o aumento nas reservas de bicarbonatoe carbonatos nos sistemas aquaculturais, servirá como fonte de CO 2aos processos fotossintéticos, ao mesmo tempo em que, durante operíodo noturno, removerá o excesso de CO 2devido aos processosrespiratórios. Maiores detalhes sobre a calagem de tanques e viveirosserão apresentados oportunamente.36
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