Ecotoxicity characterization of a South European big man-made reservoir : a cost-effective tool-box to assess ecological receptors and functions at most risk

Abstract

A necessidade de água para atividades essenciais à vida,como por exemplo na agricultura e no consumo humano, levou à construção de lagos artificiais e barragens por todo o mundo. Contudo, o uso e o gestãonão sustentável destes corpos de água tornou-se um grande problema devido essencialmente àsintensas práticas agrícolas modernas e à urbanização das áreas de captação. Assim sendo, as avaliações de qualidade da água destes reservatórios são essenciais para identificar os seus principais problemas e adaptar estratégias de gestão da água aos requisitos regionais para uso sustentável. O presente estudo teve os seguintes objetivos: (1) identificar os recetores ecológicos em risco, usando uma bateria de ensaios em laboratório e os ensaios mais relevantes in situ, no reservatório do Alqueva, anteriormente conhecido como contaminado por pesticidas, e (2) estabelecer um conjunto de ferramentas com uma boa relação custo-benefício (i.e., um conjunto de testes rápidos, fáceis e precisos), que permita a rápida realização de medidas integrativas de qualidade ambiental. A bateria de ensaios integrou um grande número de espécies que são representativas de diferentes grupos taxonômicos (algas, crustáceos e insetos) e funcionais (produtores primários, consumidores primários e secundários, decompositores bênticos e epibênticos), assim como de diferentes compartimentos ambientais (coluna de água, água subjacente ao sedimento e sedimento) nos locais em estudo. De uma forma geral, os organismos utilizados para avaliar os recetores ecológicos em maior risco não demonstraram efeitos nocivos nas suas respostas biológicas, não indicando evidências de toxicidade no reservatório do Alqueva, excepto para uma ligeira diminuição em algumas respostas em laboratório para um dos cinco locais selecionados, o que não foi confirmado pelas respostas in situ. Tanto os resultados in situ como os resultados em laboratório revelaram que as comunidades aquáticas presentes no reservatório do Alqueva estão seguras. Este facto foi associado às mudanças das práticas agrícolas nos limites do reservatório, induzidas pela necessidade de se adoptar técnicas ambientalmente favoráveis, que podem ter impedido os contaminantes de alcançarem o reservatório.

The imperative need of water for life supporting activities (e.g., for agriculture and human consumption) has led to the construction of artificial lakes or dams worldwide. Nevertheless, unsustainable use and management of these water bodies are posing serious environmental and human concerns linked with intensive modern agricultural practices, and urbanization in their catchment areas. Thus, the evaluations of the water quality status of these reservoirs are essential to identify their main problems and adapt water management strategies to regional requirements for sustainable use. The present study was conducted to: (1) identify the ecological receptors at most risk in the Alqueva reservoir – a previously known freshwater reservoir contaminated mainly with pesticides, using a battery of laboratory and more ecologically relevant in situ assays, and (2) to set a cost-effective toolbox (i.e., a battery of short-term, easy and accurate assays) to allow rapid and integrative measures of environmental quality. The assay battery integrated a wide range of species that are representative of different taxonomic (algae, crustaceans, and insects) and functional groups (primary producers, primary and secondary consumers, benthic and epibenthic decomposers) as well as of different environmental compartments (water column, sediment-overlying water, sediment) in the study catchment. Overall, the surrogate organism used to evaluate ecological receptors at most risk did not show harmful effect on their biological responses, indicating no toxicity evidence at the Alqueva reservoir, except for a slight decrease in some laboratory responses at one of the five selected sites, which was not corroborated by the in situ responses. Both the in situ as well as the laboratory assay results revealed that the aquatic communities in Alqueva reservoir are generally safe. This fact was associated to changes in agricultural practices in the catchment of the reservoir driven by the need to adopt environmentally friendly techniques which might have intercepted contaminant reaching to the reservoir