Resumo O rio Xingu, um dos mais importantes rios que constituem a bacia amazônica, é caracterizado por águas claras e transparentes que drenam uma bacia hidrográfica de 509,685 km2 com distintas condições hidrológicas, ecológicas e pressões antrópicas ao longo de seu percurso. Assim como nas demais bacias hidrográficas da Amazônia, os estudos no Xingu são raros. A eminente construção da Usina hidrelétrica de Belo Monte, a qual alterará as condições ambientais na bacia, demanda também a realização de estudos que gerem informações relevantes e que forneçam subsídios para um desenvolvimento mais equilibrado e igualitário região amazônica. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi analisar a qualidade de água no rio Xingu e em seus tributários focando em padrões espaciais na área de estudo pelo uso de técnicas de estatística multivariada, identificando quais parâmetros são mais relevantes nas condições de qualidade de água na bacia hidrográfica. As coletas de dados ocorreram durante dois ciclos hidrológicos completos em vinte e cinco estações de amostragem. Os dados de vinte e sete variáveis foram analisados pelos coeficientes de correlação de Spearman, análise Cluster (CA), e análise de componentes principais (PCA). Os resultados apontaram para um elevado contingente de variáveis com elevada correlação entre si (>0,7), sendo que estas altas variáveis foram retiradas das análises multivariadas por fornecerem informações ecológicas redundantes sobre o ambiente estudado. A CA resultou na formação de 6 agrupamentos, os quais foram observados por possuírem qualidade de água consideravelmente distintas pela PCA. Os resultados estatísticos permitiram identificar uma alta variação espacial da qualidade de água superficial na bacia estudada, sendo estas ocasionadas por especificidades do entorno, diferentes usos da água locais, influências de atividades antrópicas e características geoquímicas das bacias drenadas. Pode-se também evidenciar que em grande parte das estações de coleta na bacia do rio Xingu a qualidade de água superficial foi elevada, decorrente da ausência de impactos locais e do alto poder de depuração do rio.

Abstract The Xingu River, one of the most important of the Amazon Basin, is characterized by clear and transparent waters that drain a 509.685 km2 watershed with distinct hydrological and ecological conditions and anthropogenic pressures along its course. As in other basins of the Amazon system, studies in the Xingu are scarce. Furthermore, the eminent construction of the Belo Monte for hydropower production, which will alter the environmental conditions in the basin in its lower middle portion, denotes high importance of studies that generate relevant information that may subsidize a more balanced and equitable development in the Amazon region. Thus, the aim of this study was to analyze the water quality in the Xingu River and its tributaries focusing on spatial patterns by the use of multivariate statistical techniques, identifying which water quality parameters were more important for the environmental changes in the watershed. Data sampling were carried out during two complete hydrological cycles in twenty-five sampling stations. The data of twenty seven variables were analyzed by Spearman's correlation coefficients, cluster analysis (CA), and principal component analysis (PCA). The results showed a high auto-correlation between variables (> 0.7). These variables were removed from multivariate analyzes because they provided redundant information about the environment. The CA resulted in the formation of six clusters, which were clearly observed in the PCA and were characterized by different water quality. The statistical results allowed to identify a high spatial variation in the water quality, which were related to specific features of the environment, different uses, influences of anthropogenic activities and geochemical characteristics of the drained basins. It was also demonstrated that most of the sampling stations in the Xingu River basin showed good water quality, due to the absence of local impacts and high power of depuration of the river itself.

As alterações no novo Código Florestal propostas pelo governo brasileiro (Lei número 4.771/65, de 15 de Setembro de 1965), o qual permite a substituição parcial de áreas de florestas para atividades agrícolas, levantou profunda preocupação com a integridade dos ecossistemas aquáticos. Para avaliar tais alterações no uso da terra propostas pelo novo código, as cargas difusas de nitrogênio total (Nt) e fósforo total (Pt) foram estimadas na bacia hidrográfica do Ribeirão do Lobo, sudeste do Brasil, com base em coeficientes de exportação do Modelo de Correlação entre Uso do Solo e Qualidade da Água (MQUAL). Três cenários foram simulados com o modelo: cenário 1 (cenário atual), com 30 metros de áreas de proteção permanente ao longo da margem dos corpos d'água e 50 metros de raio a partir do curso de água; cenário 2, conservador, com áreas de preservação permanente de 100 metros de largura ao longo a margem de corpos d’água; e cenário 3, a substituição de 20% da floresta natural por terras agrícolas. Os resultados indicam que a supressão de 20% da cobertura vegetal na bacia hidrográfica aumentaria as cargas de nutrientes e consequentemente a trofia dos ambientes aquáticos da bacia, podendo resultar em perdas de serviços ambientais e comprometer a qualidade e o abastecimento de água na bacia hidrográfica. O presente estudo evidencia a importância da vegetação para a manutenção da qualidade da água na bacia hidrográfica do ribeirão do Lobo.

The amendments to the Forest Law proposed by the Brazilian government that allow partial substitution of forested areas by agricultural activities raised deep concern about the integrity of aquatic ecosystems. To assess the impacts of this alteration in land uses on the watershed, diffuse loads of total nitrogen (Nt) and total phosphorus (Pt) were estimated in Lobo Stream watershed, southeastern Brazil, based on export coefficients of the Model of Correlation between Land Use and Water Quality (MQUAL). Three scenarios were generated: scenario 1 (present scenario), with 30-meter-wide permanent preservation areas along the shore of water bodies and 50-meter-radius in springs; scenario 2, conservative, with 100-meter-wide permanent preservation areas along water bodies; and scenario 3, with the substitution of 20% of natural forest by agricultural activities. Results indicate that a suppression of 20% of forest cover would cause an increase in nutrient loads as well as in the trophic state of aquatic ecosystems of the watershed. This could result in losses of ecosystem services and compromise the quality of water and its supply for the basin. This study underlines the importance of forest cover for the maintenance of water quality in Lobo Stream watershed.

A represa de Barra Bonita localizada na bacia do médio Tietê, Estado de São Paulo (22° 29" a 22° 44" S e 48° 10" W) é o primeiro de uma série de seis reservatórios de grande porte localizados nesse rio. Construída em 1963, com a finalidade de produção de energia elétrica, esta represa é utilizada atualmente também para produção de peixes, recreação, turismo, navegação e irrigação. O ciclo estacional de eventos nesse reservatório é dirigido, em grande proporção, pelas características hidrológicas da bacia hidrográfica com conseqüências nas funções limnológicas desse ecossistema. O reservatório é polimítico com curtos períodos de estabilidade vertical. A hidrologia da bacia hidrográfica, o tempo de retenção do reservatório e as frentes frias têm um papel fundamental na estrutura horizontal e vertical do sistema, produzindo rápidas alterações na comunidade planctônica e na sucessão de espécies do fitoplâncton, zooplâncton e bacterioplâncton. Florescimentos de Microcystis aeruginosa são freqüentes durante períodos de estabilidade térmica vertical. Atelomixia é também um fenômeno recorrente na represa de Barra Bonita. Os 114 tributários são elementos de heterogeneidade espacial na represa. Superpostas às funções de forças climatológicas e hidrológicas, as atividades humanas na bacia hidrográfica produzem considerável impacto, tais como a descarga de nitrogênio e fósforo de esgotos não tratados, materiais particulados e dissolvidos em suspensão, e fertilizantes provenientes das extensas plantações de cana-de-açúcar na bacia hidrográfica. A fauna iíctica apresentou inúmeras alterações, principalmente, devido à introdução de espécies exóticas de peixes que exploram a zona pelágica do reservatório. Alterações na produção primária do fitoplancton, na comunidade zooplanctônica e no bacterioplâncton, e na estrutura trófica, são uma das conseqüências da eutrofização e do seu aumento nos últimos 20 anos. Além disto, a toxicidade e a predação intrazooplanctônica podem causar alterações substanciais na biodiversidade e na sucessão de espécies do fitoplâncton, zooplâncton, bacterioplâncton e bentos. Controle da eutrofização, reflorestamento da bacia hidrográfica, proteção das áreas alagadas nos tributários e controle da carga interna do reservatório são algumas das possíveis medidas para recuperação da represa, da qualidade da água e dos serviços neste ecossistema, inclusive recuperação da biodiversidade. Alterações nos sistemas de controle desta represa estão relacionadas com interações fisicas-fisicas; físicas-biológicas; biológicas-biológicas em várias intensidades durante o ciclo estacional.

Barra Bonita reservoir is located in the Tietê River Basin - São Paulo state - 22° 29" to 22° 44" S and 48° 10° W and it is the first of a series of six large reservoirs in this river. Built up in 1963 with the aim to produce hydroelectricity this reservoir is utilized for several activities such as fish production, irrigation, navigation, tourism and recreation, besides hydroelectricity production. The seasonal cycle of events in this reservoir is driven by the hydrological features of the basin with consequences on the retention time and on the limnological functions of this artificial ecosystem. The reservoir is polymitic with short periods of stability. Hydrology of the basin, retention time of the reservoir and cold fronts have an impact in the vertical and horizontal structure of the system promoting rapid changes in the planktonic community and in the succession of species. Blooms of Microcystis sp. are common during periods of stability. Superimposed to the climatological and hydrological forcing functions the human activities in the watershed produce considerable impact such as the discharge of untreated wastewater, the high suspended material contributions and fertilizers from the sugar cane plantations. The fish fauna of the reservoir has been changed extent due to the introduction of exotic fish species that exploit the pelagic zone of the reservoir. Changes in the primary productivity of phytoplankton in this reservoir, in the zooplankton community in the diversity and organization of trophic structure are a consequence of eutrophication and its increase during the last 20 years. Control of eutrophication by treating wastewater from urban sources, adequate agricultural practices in order to diminish the suspended particulate matter contribution, revegetation of the watershed and riparian forests along the tributaries are some possible restoration measures. Another action that can be effective is the protection of wetlands in the main tributaries as an effort to control eutrophication and particulate material load. Hydrology, climatic forcing and retention time are major forcing functions that promote the circulation (vertical and horizontal) in the reservoir and probably have a strong effect on dissolved and particulate material distribution. The 114 tributaries are systems that enhance spatial heterogeneity promoting diversity throughout ecological niches. Switches of control systems of this artificial ecosystem seems to be related with physical - physical forces; physical - biological forces during short periods of time, and biological - biological interactions at varying degrees during the seasonal cycle.