Resumo: Os Grupos Funcionais de Alimentação (GFA) são utilizados para determinar a dinâmica da comunidade de macroinvertebrados bentônicos e como uma ferramenta de biomonitoramento. Os principais objetivos deste estudo foram: avaliar os efeitos de variáveis de riacho na abundância e riqueza de GFAs e os atributos do ecossistema (razão GFA) como uma ferramenta para avaliar as condições ecológicas dos córregos da Mata Atlântica. Foram amostrados 146 locais com diferentes condições de impacto no Rio de Janeiro, Brasil. A riqueza foi significativamente diferente com as condições de impacto entre todos os GFA. Os modelos de efeito misto mostraram que os GFA diferiam em suas respostas às variáveis abióticas quanto à abundância e riqueza. Além disso, eles diferem nas áreas impactadas quando comparados as áreas intermediária e de referência. A razão de GFA encontrou diferenças significativas ao longo do gradiente de impacto. A análise da razão de GFA evidenciou-se uma ferramenta rápida e barata, com potencial para ser utilizada no monitoramento de ecossistemas aquáticos no bioma Mata Atlântica. No entanto, mais estudos serão necessários para calibrar o método especificamente para a região da Mata Atlântica.

Abstract: Benthic macroinvertebrates Functional Feeding Group (FFG) have been used to determine aquatic assemblage dynamics and as a biomonitoring tool. The main goals of this study were to assess the effects of stream variables on the abundance and richness of FFGs and evaluate ecosystem attributes (FFG ratios) as a tool to assess ecological conditions of Atlantic Rainforest streams. We sampled 146 sites with different impairment conditions in Rio de Janeiro, Brazil. Richness was significantly different among impairment conditions for all FFGs. Mixed-effect models show that aquatic macroinvertebrate FFGs differed in their responses to abiotic variables for abundance and richness. Also, they were reduced in the impaired sites when compared to intermediate and reference sites. The FFG ratio indicated significant differences along the impairment gradient. The FFG ratio analysis was shown to be a fast and cheap tool that can be used for monitoring aquatic ecosystems in the Atlantic Forest biome. However, further studies are required to calibrate the method specifically for the Atlantic Forest region.

Resumo: Índices Multimétricos (MMIs) são ferramentas amplamente aplicadas ao monitoramento ecológico de ecossistemas aquáticos continentais. A maior dificuldade na utilização dos MMIs em amplas escalas espaciais consiste no aumento da variabilidade ambiental associado ao aumento da escala. A covariância entre os impactos antropogênicos e o gradiente ambiental natural pode atuar como fator de confusão, dificultando a avaliação das respostas biológicas às pressões antropogênicas. Este estudo consiste no desenvolvimento e validação de um índice multimétrico preditivo para avaliar a condição ecológica de riachos vadeáveis da Mata Atlântica, utilizando macroinvertebrados bentônicos. Todas as métricas biológicas foram ajustadas a variação natural através da análise de regressão múltipla (“stepwise-forward”) e a distribuição dos resíduos foi utilizada para descrever variação de cada métrica na ausência de gradiente ambiental natural. Para a seleção das métricas foram considerados critérios de normalidade da distribuição, variação explicada pelos modelos, redundância entre métricas e sensibilidade para diferenciar gradiente de impacto. Foram selecionadas cinco métricas para compor o índice final: riqueza total, %MOLD (Mollusca+Diptera), %Coleoptera, riqueza de EPT (Ephemeroptera+Plecoptera+Trichoptera) e abundância de Chironomidae. Os resíduos das métricas selecionadas foram transformados em probabilidades e o valor final do índice foi obtido através da média dessas probabilidades. O índice teve ótimo desempenho em discriminar o gradiente de impacto e mostrou alta correlação (r = 0.85, p <0.001) com um índice desenvolvido especificamente para uma das bacias, indicando sensibilidade similar. O índice desenvolvido nesse trabalho pode ser utilizado em todo o estado do Rio de Janeiro e acreditamos que este tipo de abordagem constitui uma contribuição importante para o desenvolvimento e implementação de um programa de monitoramento biológico no Brasil.

Abstract: Multimetric Indices (MMIs) have been widely applied for ecological assessment in freshwater ecosystems. Most MMIs face difficulties when scaling up from small spatial scales because larger scales usually encompass great environmental variability. Covariance of anthropogenic pressures with natural environmental gradients can be a confounding factor in assessing biologic responses to anthropogenic pressures. This study presents the development and validation of a predictive multimetric index to assess the ecological condition of Atlantic Forest wadeable streams using benthic macroinvertebrates. To do so, we sampled 158 sites for the index development. We adjusted each biological metric to natural variation through multiple regression analyses (stepwise-forward) and considered that the residual distribution describes the metric variation in the absence of natural environmental influence. For metric selection we considered normal distribution, variation explained by the models, redundancy between metrics and sensitivity to differentiate reference from impaired sites. We selected five metrics to the final index: total richness, %MOLD, %Coleoptera, EPT richness and Chironomidae abundance. The residuals were transformed into probabilities and the final index was obtained through the mean of these probabilities. This index performed well in discriminating the impairment gradient and it showed a high correlation (r = 0.85, p <0.001) with a specific index developed for a particular basin indicating a similar sensitivity. This index can be used to assess wadeable streams ecological condition in Atlantic Forest biome, so we believe that this type of approach represents an important step towards the application of biomonitoring tools in Brazil.

Resumo: Avaliações biológicas que usam a abordagem de condição de referência se baseiam na comparação entre a biota observada em locais teste e a presente em locais íntegros ou minimamente impactados. Entretanto, em muitas regiões do mundo, estes locais são escassos ou inexistentes. Neste estudo, a abordagem alternativa proposta por Chessman e Royal, que consiste no biomonitoramento baseado em filtros ambientais sem o uso de áreas de referência, foi testado para o Brasil. Esta abordagem assume que características ambientais chave agem na seleção de colonizadores potenciais, a partir do pool regional de táxons, baseado nos traços ecológicos (tolerância) de cada táxon. A abordagem foi desenvolvida através da: (1) determinação do pool regional, baseado em uma ampla base de dados do bioma Mata Atlântica; 2) seleção de filtros ambientais (elevação, vegetação original e tipo de solo); e 3) inclusão de informações sobre a tolerância e preferência ambiental dos insetos aquáticos à esses filtros. Essas informações possibilitam determinar os táxons esperados sob condições naturais (ausência de impacto) e comparar com os táxons observados em cada local, desenvolvendo um índice preditivo (Observado/Esperado). Embora esta abordagem proponha a predição da fauna na ausência de áreas de referência, estas áreas foram incluídas com o propósito de testar a resposta, precisão e sensibilidade desta abordagem. Os resultados indicam que o índice desenvolvido foi capaz de distinguir diferentes classes de impacto (F=56.9; p<0,001), obteve alta precisão, o que foi observado com o baixo desvio padrão obtido para os valores de locais de referência (SD=0.098) e alta sensibilidade, observado através da correlação significativa com variáveis ambientais sensíveis a alterações antrópicas (r=0.74, p<0.01). Além disso, o índice foi fortemente correlacionado com índices multimétricos desenvolvidos especificamente para diferentes regiões hidrográficas, mostrando concordância entre diferentes métodos no que se refere a avaliação da integridade ecológica. Apesar do bom desempenho do índice preditivo neste estudo, nós fizemos algumas considerações para melhorar a sensibilidade e o potencial da abordagem de filtros ambientais em aplicações futuras.

Abstract: Biological assessments that use the reference condition approach are based on the concept of comparing a site's observed biology to sites where disturbance is minimal or absent. However, in many regions of the world, such areas are scarce or nonexistent. In this study, an alternative approach proposed by Chessman and Royal for bioassessment without reference areas based on environmental filters was tested in Brazil. This approach assumes that key environmental features act in the selection of potential colonists, from a regional pool of taxa, based on the ecological traits (tolerances) possessed by each taxon. We developed the approach by: 1) determining the regional pool, based on a large Atlantic Forest biome database; 2) selecting environmental filters (elevation, original vegetation and soil type); and 3) including information on the tolerance and preferences of aquatic insects to these filters. With this information we were able to determine the expected taxon under natural conditions and compare with observed taxon, developing a predictive index (Observed/Expected). Although the model was intended to predict the fauna in regions without reference sites, we included reference areas to test the model responsiveness, precision and sensitivity. Our results indicated that the index was able to discriminate impairment classes (F=56.9; p<0,001), it has high precision due to low standard deviation across reference sites values (SD=0.098) and high sensitivity due the correlation with environmental variables that are sensitive to human alteration (r=0.74, p<0.01). Also, it was strongly correlated with multimetric indices developed for multiple watersheds in the state, showing agreement between the methods in relation to ecological quality classification. Even though the predictive index had performed well in our study, we make some considerations that may help to improve its sensitivity of similar methods that are being tested using the environmental filters approach.

Resumo: Objetivo Este trabalho teve como objetivo examinar a composição e riqueza da assembleia de larvas de Trichoptera em rios na Serra da Bocaina, Sudeste do Brasil, e identificar as principais variáveis ambientais, que afetam os mesmos rios com diferentes condições de uso da terra. Métodos As amostragens foram feitas em 19 riachos em setembro e outubro de 2007. Cada riacho foi caracterizado fisiograficamente, através da aplicação de um protocolo de avaliação ambiental para rios de Mata Atlântica, e parâmetros físicos e químicos. Dos 19 rios amostrados, seis foram classificados como referência, seis como intermediários (moderado impacto antrópico) e sete como pobres (forte impacto antrópico). Em cada riacho, foi feita uma amostragem multi-habitat com uma rede de “kick”. Cada amostra foi composta por 20 unidades, sendo cada uma correspondente a 1 m2 de substrato coletado, totalizando 20 m2 de área amostrada. O material coletado foi colocado em um organizador, lavado, homogeneizado e sub-amostrado, sendo retiradas seis sub-amostras aleatoriamente. Resultados Foram coletadas 2.113 larvas de Trichoptera, pertencentes a 12 famílias e 28 gêneros. Hydropsychidae e Leptoceridae foram as famílias mais abundantes e Smicridea o gênero mais abundante. O índice de Sorensen mostrou que os rios estudados foram agrupados de acordo com a integridade ambiental. Análise de Espécies Indicadoras mostrou táxons característicos apenas para os rios preservados. A CCA mostrou que a assembleia de Trichoptera foi influenciada pela concentração de nitrato, pH e condição da vegetação ripária. A regressão múltipla mostrou correlação significativa da abundância de cinco gêneros com alguma variável ambiental, além da abundância total de Trichoptera. Conclusões Nossos resultados indicaram que o grau de impacto ambiental, principalmente a concentração de nitrato e a condição da cobertura vegetal, agiram como um dos principais fatores em determinar a assembléia de Trichoptera presente nos riachos da Serra da Bocaina, separando os rios ao longo de um gradiente ambiental

Abstract: Aim The goal of this study is to examine the composition and richness of caddisfly assemblages in streams at the Serra da Bocaina Mountains, Southeastern Brazil, and to identify the main environmental variables, affecting caddisfly assemblages at the streams with different conditions of land use. Methods The sampling was conducted in 19 streams during September and October 2007. All sites were characterized physiographically by application of environmental assessment protocol to Atlantic Forest streams and by some physical and chemical parameters. Of the 19 streams sampled, six were classified as reference, six streams as intermediate (moderate anthropic impact) and seven streams as poor (strong anthropic impact). In each site, a multi-habitat sampling was taken with a kick sampler net. The sample was composed by 20 units, each one corresponded to 1 m2 of collected substrate, corresponding 20 m2 of sampling area. The material was placed in a plastic container (500 µm of mesh), washed, homogenized and sub-sampled. For each stream, 6 subsamples were randomly sorted. Results Were collected 2,113 caddisfly larvae, belonging to 12 families and 28 genera. Hydropsychidae and Leptoceridae were the most abundant families, and Smicridea was the most abundant genus. Sorensen’s index results showed that the streams studied were grouped according to environmental integrity. The Indicator Species Analysis showed only characteristic taxa to reference streams. Canonical Correspondence Analysis showed that caddisfly assemblage was strongly influenced by nitrate concentration, pH and condition of riparian vegetation. Multiple regression analysis indicated significant correlations to five genera with some environmental parameters, besides total abundance of Trichoptera. Conclusions Ours results showed that degree of environmental impact, mainly the nitrate concentration, pH, and condition of cover vegetation acted as a major factor in determining the Trichoptera assemblages present in the stream of the Serra da Bocaina, separating streams along an environmental gradient.

The ground seed of Moringa oleifera Lam., Moringaceae, has been evaluated for its molluscicidal activity against the snails Biomphalaria glabrata, Physa marmorata and Melanoides tuberculatus. The results show that M. oleifera is active against B. glabrata (LC50 0.419 g/l; LC90 1.021 g/l and P. marmorata (LC50 0.339 g/l; LC90 0.789 g/l) but has no effect against M. tuberculatus. The great innovation of the use of M. oleifera, in addition to being innocuous to humans, is the present nutritional potential for humans and animals as well as providing an ecosystemic service as water purifier.

Our objective is to evaluate the habitat preference of freshwater snails in relation to environmental factors and the presence of the competitor snail Melanoides tuberculatus. In the first phase, snails was collected at 12 sites. This sampling sites presented a degree of organic input. In the second phase 33 sampling sites were chosen, covering a variety of lotic and lentic environments. The snail species found at Guapimirim, state of Rio de Janeiro, displayed a marked habitat preference, specially in relation to the physical characteristics of each environment. Other limiting factors for snail distribution at the studied lotic environments were the water current velocity and the amount of organic matter, mainly to Physa marmorata, M. tuberculatus, and Biomphalaria tenagophila. The absence of interactions between M. tuberculatus and another snails could be associated to the distinct spatial distribution of those species and the instability of habitats. This later factor may favor the coexistence of M. tuberculatus with B. glabrata by reduction of population density. In areas of schistosomiasis transmission some habitat modification may add to the instability of the environment, which would make room for the coexistence of M. tuberculatus and Biomphalaria spp. In this way, some of the usual measures for the control of snail hosts would prevent the extinction of populations of Biomphalaria spp. by M. tuberculatus in particular habitats.

Biomonitoramento pode ser definido como o uso sistemático das respostas de organismos vivos para avaliar as mudanças ocorridas no ambiente, geralmente causadas por ações antropogênicas. Neste artigo são apresentadas as bases conceituais e um breve histórico da utilização do biomonitoramento como ferramenta de avaliação da saúde dos ecossistemas de rios. Busca ainda fornecer subsídios para uma análise integrada da qualidade da água, pois as metodologias tradicionais de avaliação, baseadas em características físicas, químicas e bacteriológicas, não são suficientes para atender aos usos múltiplos da água, sendo particularmente deficientes na avaliação da qualidade estética, de recreação e ecológica do ambiente. Visando colaborar com os gestores de bacias hidrográficas, a aplicação do biomonitoramento no Brasil contribui para a redução de custos, o aumento da eficiência de análise e a simplificação dos resultados, permitindo a participação comunitária por intermédio de grupos de voluntários.

Biomonitoring is defined as the systematic use of biological responses to assess environmental changes, usually anthropogenic impacts. In this article we present the conceptual basis and a brief history of biomonitoring as an assessment tool for environmental health. Considering the drawbacks of physical and chemical parameters to assess environmental quality, we pinpoint the need to integrate these analyses with information provided by biological monitoring. The application of biomonitoring in Brazil would help watershed managers and policy-makers to reduce costs, increase the efficiency of analyses, and simplify the results, allowing community participation through volunteer monitoring programs.

Biomonitoramento pode ser definido como o uso sistemático das respostas de organismos vivos para avaliar as mudanças ocorridas no ambiente, geralmente causadas por ações antropogênicas. Neste artigo são apresentadas as bases conceituais e um breve histórico da utilização do biomonitoramento como ferramenta de avaliação da saúde dos ecossistemas de rios. Busca ainda fornecer subsídios para uma análise integrada da qualidade da água, pois as metodologias tradicionais de avaliação, baseadas em características físicas, químicas e bacteriológicas, não são suficientes para atender aos usos múltiplos da água, sendo particularmente deficientes na avaliação da qualidade estética, de recreação e ecológica do ambiente. Visando colaborar com os gestores de bacias hidrográficas, a aplicação do biomonitoramento no Brasil contribui para a redução de custos, o aumento da eficiência de análise e a simplificação dos resultados, permitindo a participação comunitária por intermédio de grupos de voluntários.

Biomonitoring is defined as the systematic use of biological responses to assess environmental changes, usually anthropogenic impacts. In this article we present the conceptual basis and a brief history of biomonitoring as an assessment tool for environmental health. Considering the drawbacks of physical and chemical parameters to assess environmental quality, we pinpoint the need to integrate these analyses with information provided by biological monitoring. The application of biomonitoring in Brazil would help watershed managers and policy-makers to reduce costs, increase the efficiency of analyses, and simplify the results, allowing community participation through volunteer monitoring programs.

Este texto apresenta o caminho pelo qual temos evoluído em direção a uma solução para os problemas de Guapirimirim (Rio de Janeiro, Brasil) na área de saúde e ambiente. Nosso objetivo vem sendo atingido a partir de um estudo interdisciplinar e de uma parceria que vem assimilando, gradativamente, conceitos e práticas propostos por teóricos contemporâneos para lidar com complexidade, incerteza e avaliação. Os conceitos de ciência "pós-normal", "comunidade ampliada de pares" e "transdisciplinaridade" servem de base para o entendimento do empreendimento científico em curso naquele município, e para a formulação de uma proposta para sua continuidade.

This article reports the way in which we are evolving towards a solution for health and environmental problems in Guapimirim (Rio de Janeiro, Brasil). Our goal is being achieved trough an interdisciplinary study and through a partnership, which is gradually getting concepts and praxis proposed by contemporary theorists to deal with complexity, uncertainty and evaluation. The concepts of "post-normal science", "extended peer community" and "transdisciplinarity" were basic to our understanding of the scientific experience in course at the Municipality and to the proposals for its continuity.

Este texto apresenta o caminho pelo qual temos evoluído em direção a uma solução para os problemas de Guapirimirim (Rio de Janeiro, Brasil) na área de saúde e ambiente. Nosso objetivo vem sendo atingido a partir de um estudo interdisciplinar e de uma parceria que vem assimilando, gradativamente, conceitos e práticas propostos por teóricos contemporâneos para lidar com complexidade, incerteza e avaliação. Os conceitos de ciência "pós-normal", "comunidade ampliada de pares" e "transdisciplinaridade" servem de base para o entendimento do empreendimento científico em curso naquele município, e para a formulação de uma proposta para sua continuidade.

This article reports the way in which we are evolving towards a solution for health and environmental problems in Guapimirim (Rio de Janeiro, Brasil). Our goal is being achieved trough an interdisciplinary study and through a partnership, which is gradually getting concepts and praxis proposed by contemporary theorists to deal with complexity, uncertainty and evaluation. The concepts of "post-normal science", "extended peer community" and "transdisciplinarity" were basic to our understanding of the scientific experience in course at the Municipality and to the proposals for its continuity.