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A Crise Contínua dos Areias de Selo no Buffalo Reef

Areias de stamp ameaçam os habitats de peixes e os ecossistemas locais perto do Lago Superior.

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A mineração de cobre ao redor do Lago Superior causou muitos problemas ambientais, especialmente com as areias de estampo, que são os restos deixados depois de processar o minério de cobre. Essas areias têm altos níveis de cobre e poluíram os ecossistemas locais, principalmente perto da Península Keweenaw em Michigan. Este artigo fala sobre o impacto dessas areias de estampo nos habitats de peixes locais, especialmente no Buffalo Reef.

Contexto

De 1900 até a década de 1930, as operações de mineração liberaram cerca de 22,8 milhões de toneladas métricas de areia de estampo na costa leste da Península Keweenaw. Com o tempo, parte dessa areia foi levada para águas próximas, afetando habitats subaquáticos. O Buffalo Reef, que fica a cerca de 5 km de onde as areias foram jogadas, é crucial para a reprodução de peixes, especialmente do Salmão do Lago e do Peixe-Branco do Lago. Tem havido preocupações de que as areias de estampo estejam prejudicando esses peixes e a saúde geral do recife.

Impacto nos Habitats de Peixes

Buffalo Reef é uma grande área subaquática que suporta a desova de peixes. Pescadores locais, especialmente das comunidades tribais, notaram uma queda no número de Salmão do Lago e Peixe-Branco do Lago nos últimos anos. Essa queda coincide com as areias de estampo se movendo para o recife e cobrindo áreas importantes para a desova de peixes. Estudos mostraram que essas areias podem ser tóxicas para os peixes e que uma parte significativa do recife agora está coberta com areia de estampo.

Em 2009, mais de 25% da superfície do recife estava coberta com essas areias, e em 2015, esse número subiu para 35%. Se nada for feito para gerenciar a situação, prevê-se que essa cobertura chegue a 60% até 2026. A presença de areias de estampo gerou alarmes entre pescadores locais sobre habitats de desova cruciais.

Areias de Estampo e Sua Toxicidade

As areias de estampo contêm níveis perigosos de cobre, que podem ser prejudiciais para peixes de águas frias. Essas areias não só sufocam locais importantes de desova, mas também afetam negativamente a sobrevivência dos peixes em várias etapas de suas vidas. Os jovens Peixes-Brancos do Lago, por exemplo, são particularmente vulneráveis às mudanças físicas que as areias de estampo causam no ecossistema.

Pesquisas indicaram que a presença de areias de estampo está relacionada a uma queda na diversidade de pequenas criaturas aquáticas que são fontes de alimento importantes para os peixes. As mudanças no habitat devido às areias levaram à redução de números de presas essenciais, como o zooplâncton e invertebrados bentônicos. Muitos peixes dependem dessas criaturas menores para se alimentar, então qualquer redução em suas populações pode impactar diretamente as populações de peixes.

A Busca por Soluções

Para lidar com os problemas causados pelas areias de estampo, foi formada a Força-Tarefa do Buffalo Reef. Este grupo é composto por representantes de várias agências tribais, estaduais e federais focadas na proteção e restauração do ecossistema do Buffalo Reef. Eles criaram um plano de longo prazo para remover as areias de estampo da costa e estão realizando avaliações ecológicas para avaliar diferentes opções de manejo.

Apesar desses esforços, ainda falta investigação biológica detalhada sobre como as areias de estampo afetam os habitats de peixes. Grande parte dos dados existentes vem de monitoramentos de rotina, o que torna difícil entender completamente a extensão dos impactos. Descobertas recentes mostram que as areias de estampo estão ligadas a uma queda na saúde das comunidades bentônicas-os pequenos organismos que vivem no fundo do mar-especialmente em áreas fortemente impactadas por essas areias.

A Área de Estudo

A pesquisa se concentrou em várias praias ao redor da Península Keweenaw, cada uma variando na presença de areias de estampo. Esses locais são cruciais para a alimentação de peixes jovens, pois oferecem habitat e áreas de forrageamento. O estudo incluiu praias com alta, moderada e baixa presença de areias de estampo, permitindo que os pesquisadores observassem os efeitos de diferentes níveis de contaminação nas comunidades aquáticas.

Foram coletadas amostras de sedimentos e invertebrados bentônicos para avaliar o impacto das areias de estampo nessas áreas. Os pesquisadores também analisaram diversos parâmetros de qualidade da água, que poderiam influenciar a saúde dos organismos aquáticos.

Métodos de Investigação

As amostras de sedimento foram coletadas usando ferramentas específicas projetadas para coletar amostras de diferentes profundidades de água. Essas amostras passaram por análises para determinar a composição dos sedimentos e a presença de metais. A mesma metodologia de amostragem foi aplicada à análise de invertebrados bentônicos-um grupo-chave de organismos que contribuem para o ecossistema.

O zooplâncton, criaturas aquáticas minúsculas que flutuam com as correntes, também foi coletado e analisado para entender sua abundância e diversidade nas diferentes praias. Essa abordagem multifacetada forneceu uma imagem mais clara dos impactos das areias de estampo no ambiente aquático.

Resultados sobre a Composição do Sedimento

O estudo revelou que as areias de estampo eram prevalentes em áreas diretamente adjacentes ao Buffalo Reef, afetando a concentração de metais nos sedimentos. Os pesquisadores notaram uma clara distinção nas amostras de sedimento, com concentrações mais altas de metais em regiões com presença substancial de areia de estampo. Nas várias praias amostradas, aquelas com maiores porcentagens de areia de estampo mostraram níveis elevados de metais potencialmente nocivos, como cobre.

Impactos nas Comunidades Bentônicas

As comunidades bentônicas, compostas por organismos que habitam o fundo do mar, apresentaram diferenças significativas entre as praias amostradas. Áreas fortemente impactadas por areias de estampo mostraram muito menos diversidade e abundância desses organismos. Por exemplo, espécies que fornecem fontes de alimento cruciais para peixes jovens estavam notavelmente ausentes em áreas gravemente afetadas.

É importante entender que uma comunidade bentônica saudável é vital para a saúde geral das populações de peixes que dependem desses organismos para se alimentar. Os dados sugeriram uma clara ligação entre a alta presença de areias de estampo e a queda na diversidade e densidade de invertebrados bentônicos.

Densidade do Zooplâncton

As amostras de zooplâncton revelaram que as áreas impactadas por areias de estampo tinham significativamente menos indivíduos em comparação com locais menos afetados. Com o zooplâncton sendo uma fonte de alimento primária para peixes jovens, a queda em seus números representa uma ameaça ao crescimento e à sobrevivência das populações de peixes na área.

Conclusão

A pesquisa destaca as sérias consequências das areias de estampo nos ecossistemas ao redor do Lago Superior, especialmente no Buffalo Reef. Os resultados indicam uma correlação direta entre a presença dessas areias e a queda tanto dos habitats de peixes quanto das fontes de alimento essenciais para seu crescimento.

À medida que os esforços de manejo continuam, está claro que uma ação imediata é necessária para lidar com os impactos contínuos das areias de estampo. Os esforços de restauração devem se concentrar não apenas na remoção das areias, mas também na compreensão dos impactos ecológicos mais amplos que elas causaram. As estratégias de conservação devem ter como objetivo proteger e revitalizar os habitats que sustentam uma população de peixes saudável, garantindo que esses ecossistemas vitais possam prosperar no futuro.

Fonte original

Título: Effect of copper mill waste material on benthic invertebrates and zooplankton diversity and abundance in Lake Superior beaches

Resumo: From 1900 to 1932 a copper (Cu) mill operated near Gay, Michigan, along the eastern shore of the Keweenaw Peninsula (Lake Superior, Michigan) and discharged waste material (stamp sands [SS]) to a nearby beach. These SS escaped containment structures and have been redeposited by wave action along the beaches in northern Grand Traverse Bay and onto Buffalo Reef, an important spawning area for native fish. Newly hatched fish move into nearby beach habitats where they grow during their first summer. Juvenile fish initially consume zooplankton before switching to benthic invertebrates once they are large enough. SS contain metals (especially Cu) that are toxic to many invertebrate taxa, and studies have observed few benthic taxa in areas covered by SS. We sampled the invertebrate community from four Lake Whitefish nursery areas: one near Buffalo Reef with high SS, one south of the Traverse River with moderate SS, one in nearby Little Traverse Bay with little SS, and a beach [~]58 km away with no SS (Big Bay). We also resampled the benthos at sites that had been sampled as part of an earlier Grand Traverse Bay study. Buffalo Reef (high SS) had fewer benthic taxa, and less density of several taxa than Little Traverse Bay (little SS), especially benthic copepods. All beaches had comparable zooplankton diversity, but the abundance was [~]2 orders of magnitude lower at Buffalo Reef (high SS) than other beaches. Cu and several other metals were elevated at beaches with more SS. We found support for associations between benthic density and diversity with depth (positive effect) and Cu concentration (negative effect). Cu concentration was a better predictor of declines in benthic invertebrate abundance and diversity than SS. We also observed that the relationship between Cu concentration and SS was non-linear, and highly variable. For example, 149 mg Cu/kg dry weight sediment is a consensus toxicity threshold used in the literature, but the prediction interval around that concentration from our model is 26-851 mg Cu/kg dry weight. A better predictive model of this relationship would be beneficial to develop to understand what level of SS reduction would prevent Cu impacts on invertebrates.

Autores: James H Larson, M. R. Lowe, S. W. Bailey, A. H. Bell, D. M. Cleveland

Última atualização: 2024-03-23 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.20.585947

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.20.585947.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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