DIAGNÓSTICO E ESTRAT ÉGIA DE REQUALIFICAÇÃO AMBIENTAL DA LAGOA DAS SETE CIDADES

Dina M. PACHECO; Rui M. C. PEREIRA; Carlos P. LOPES;

Raquel CYMBRON; Helena G. CÂMARA; António G. BRITO

Direcção Regional do Ordenamento do Território e dos Recursos Hídricos Av. Antero de Quental n.º 9 C, 9500-160 , + 296 628856, [email protected]

Conceição R. SANTOS; António RODRIGUES; Fernando P. SANTANA

Departamento de Ciências e Engenharia do Ambiente – Faculdade de Ciências e Tecnologia Universidade Nova de Lisboa – Quinta da Torre – 2825 Monte da Caparica

RESUMO A Lagoa das Sete Cidades tem vindo a sofrer o impacte negativo de uma contaminação provocada por fontes de natureza difusa resultantes de práticas agrícolas resultando num processo de eutrofização com as consequentes disfunções no ecossistema aquático. A importância das actividades humanas que se desenvolvem na Bacia Hidrográfica da Lagoa das Sete Cidades, aconselha que a gestão a efectuar seja, efectivamente, uma gestão integrada e participada. Neste contexto, considerou-se que a adopção de instrumentos de gestão territorial, como medida estruturante a longo prazo, constitui a forma adequada para conciliar as actividades e os usos do solo na Bacia Hidrográfica com a qualidade desejada da massa de água e a preservação e conservação dos ecossistemas. A Direcção Regional do Ordenamento do Território e dos Recursos Hídricos, face aos sinais evidentes de eutrofização desta e de outras lagoas da Região Autónoma dos Açores, tem em desenvolvimento um Programa de actuação no domínio do controlo da eutrofização, designado por Programa Operacional de Requalificação Ambiental de Lagoas (PORAL). Este Programa equaciona diversas medidas para solucionar a matéria em questão, numa perspectiva de gestão integrada da Bacia Hidrográfica e de desenvolvimento ambientalmente sustentado. A presente comunicação tem como objectivo principal apresentar o diagnóstico da situação actual em termos de qualidade da água e, em consequência, as medidas preconizadas no âmbito daquele Programa para, de uma forma integrada, reverter o processo de eutrofização da Lagoa das Sete Cidades e proteger os ecossistemas aquático e terrestre a ela associados.

PALAVRAS-CHAVE Qualidade da água, eutrofização, Bacia Hidrográfica, planeamento e gestão. 1. INTRODUÇÃO A Lagoa das Sete Cidades situa-se no interior de uma caldeira de subsidência com o mesmo nome, na Região Noroeste da ilha de São Miguel – Açores, a uma latitude de 37º 51´N e a uma longitude de 25º 47´ W. As margens da lagoa encontram-se a uma altitude aproximada de 260 m, enquanto o ponto mais elevado da Bacia Hidrográfica atinge os 856 m de altitude (Pico da Cruz). A massa de água lacustre ocupa uma área total aproximada de 4,5 Km2, cerca de 23% da área da Bacia Hidrográfica da Lagoa das Sete Cidades, e é composta por duas lagoas com comunicação entre si, com as seguintes áreas: Lagoa Azul 3,6 Km2, Lagoa Verde 0,9 Km2. O perímetro da massa lacustre é de cerca de 12 Km. A profundidade máxima da Lagoa Azul é de 28,5 m e da Lagoa Verde de 24 m (Figura 1). A Bacia Hidrográfica ocupa uma área aproximada de 19 Km2, com um perímetro de 16 Km. A sua rede de drenagem é composta por linhas de água de carácter torrencial.

Figura 1 – Representação morfométrica e batimétrica da Bacia Hidrográfica da Lagoa das Sete Cidades (sem escala).

Conforme é dado a observar pela Figura 1, as vertentes internas da caldeira são constituídas a Norte, a Noroeste, a Sul e a Sudeste por fortes escarpas, cobertas de vegetação arbórea perene nas zonas mais acidentadas e por prados permanentes nas zonas mais baixas. Nas restantes zonas envolventes o relevo é pouco acidentado, apresentando declives praticamente nulos nas margens Oeste e Sudoeste da lagoa, zona onde se encontra implantada a localidade das Sete Cidades. A precipitação média anual no maciço das Sete Cidades é de 1676 mm, distribuídos ao longo do ano, com um máximo de 3340 mm e um mínimo de 990 mm. O regime de precipitação e as características morfométricas da Bacia Hidrográfica determinam o carácter torrencial das linhas de

2 água facilitando a erosão e o transporte de material para a massa de água (Plano Regional da Água, 2001). Tendo em conta as características edafoclimáticas e a capacidade de armazenamento da lagoa, calculado a partir do levantamento batimétrico efectuado em 2001 (Figura 1), estimou-se com base no balanço hidrológico simplificado, que o volume total de água afluente à lagoa é de 19.7 x 106 m3/ano, que resulta no tempo de residência da Lagoa Azul e Lagoa Verde de, respectivamente, 2,3 e 2,8 anos (Quadro I).

Quadro I – Volume total de água afluente à Lagoa das Sete Cidades e tempo de residência hidráulica

Volume (103 m3) Vol. Total Afluente (103 m3) Tempo de residência hidráulica (anos) Lg. Azul 45433,2 19667,5 2,3 Lg. Verde 9846,8 3534,2 2,8

O principal problema da degradação sócio-ambiental da Lagoa das Sete Cidades reside nos usos dos solos existentes na sua Bacia Hidrográfica, nomeadamente nos decorrentes das intensivas explorações agro-pecuárias existentes e dos fenómenos de erosão acelerada, responsáveis pelas quantidades elevadas de nutrientes afluentes à massa de água e pela acumulação de material sólido na lagoa. Os problemas de qualidade da água da Lagoa das Sete Cidades não podem ser desenquadrados dos processos de decisão inerentes à gestão da água nas estratégias mais globais de conservação ambiental, valorização dos recursos naturais, desenvolvimento sócio-económico e cultural bem como da política de ordenamento do território prosseguida, em suma de um processo sustentável de desenvolvimento integrado. A Bacia Hidrográfica, com o ecossistema que lhe está associado, deverá constituir objecto de uma estratégia de uso sustentado do solo com o propósito de esta poder fomentar o alcance dos objectivos de qualidade da água enunciados.

2. CARACTERIZAÇÃO E LEVANTAMENTO DA SITUAÇÃO ACTUAL Para satisfazer a procura de pastagem resultante da intensificação da bovinicultura em detrimento da agricultura de subsistência praticada até à década de 60 do século transacto, recorreu- se ao arroteamento progressivo da cobertura florestal da Bacia Hidrográfica das Sete Cidades. Em paralelo, a necessidade de aumentar a produtividade das explorações pecuárias conduziu à substituição dos adubos orgânicos biológicos por fertilizantes inorgânicos. O desaparecimento da cobertura vegetal original teve como consequência uma significativa diminuição do poder de intercepção e de retenção das águas da interface biótica do solo. Assim, o poder erosivo e a capacidade de transporte das linhas de água têm sido substancialmente aumentados, em virtude da inexistência de barreiras de protecção e de desaceleração das escorrências de águas superficiais. A partir de alguns dados de referência indicados no Quadro II podemos, facilmente, verificar a importância dos factores socioeconómicos da Bacia Hidrográfica das Sete Cidades e que a agro- pecuária domina o sector produtivo, sendo o sector primário responsável por cerca de 45% das actividades profissionais da população residente.

3 A título de exemplo refere-se que o encabeçamento na Bacia Hidrográfica é muito superior ao sugerido para uma pecuária de base ambientalmente sustentável.

Quadro II – Descritores socioeconómicos da Bacia Hidrográfica das Sete Cidades

População Encabeçamento Área Total das Área de Pastagem Nº Bovinos Área de Floresta (1) Residente (2001) (CN/ha) Explorações (ha) (ha) (leite e carne) (ha) 853 5,72 485 285 670 833 (1) Porteiro e Calado, 1998. Fonte: DRDA, 2000- Plano de Acção para o Controlo da Eutrofização das Furnas e das Setes Cidades – Ponto de Situação – 1ª Fase dos Trabalhos.

A carga nutritiva afluente anualmente à Lagoa das Sete-Cidades, veiculada através das principais escorrências superficiais afluentes à massa de água, Grota do Alferes, Vala das Sete- Cidades, Grota do Inferno, Grota do Cerrado das Freiras e Vala do Parque de Campismo, calculada com base em dados obtidos por Porteiro et. al., (Universidade dos Açores,1998), e que vieram confirmar os anteriormente registados (Santos et. al., UNL, 1991), pode ser estimada em 20,5 ton de azoto e 3,2 ton de fósforo, o que, para uma área total de plano de água de 445,5 ha, representa uma carga nutritiva superficial de 4,50 g N/m2.ano e 0,72 g P/m2.ano, respectivamente. No entanto, e uma vez que estes cálculos se referem apenas às escorrências superficiais mais significativas, há que ter em conta que outras unidades de escoamento menos importantes, como a Grota do Canto dos Carneiros e a Grota da Rocha da Fajã, que representam 24,2% da área total da bacia de drenagem, e sobre as quais não existem ainda dados disponíveis de concentrações médias de nutrientes veiculadas, também concorrerão com uma carga nutritiva para a lagoa que, tratando-se apenas de área de floresta poderá corresponder a 16,1 ton de azoto e 0,07 ton de fósforo por ano, aproximadamente. Por outro lado, o escoamento difuso, cuja área estimada total é de 274,1ha (18,8% da área da bacia hidrográfica), contribui significativamente para a carga nutritiva afluente à lagoa. Ainda que toda esta área estivesse florestada, o que não é verdade pois inclui inúmeros campos de pastagem e áreas urbanas, o somatório do escoamento difuso com o escoamento superficial não caracterizado provocaria um aumento da carga de nutrientes para 8,48 g N/m2.ano e 0,89 g P/m2.ano. Se considerarmos que, de acordo com Vollenweider (1975), as cargas máximas permissíveis em lagoas com profundidades situadas entre 20 e 30 m são 2,4 g N/m2.ano e 0,16 g P/m2.ano, e as cargas com risco de eutrofização são 4,88 g N/m2.ano e 0,32 g P/m2.ano, podemos concluir que a carga de azoto afluente à lagoa através de escorrências superficiais e difusas era já 3,5 vezes superior à carga máxima permissível e 1,7 vezes mais elevada que a carga de perigo de eutrofização. No que respeita à carga de fósforo, podemos verificar que a afluência era já 5,6 vezes superior à carga máxima permissível e 2,8 vezes mais elevada que a carga de risco. Com base nestes resultados preliminares, e que necessitam ser aferidos e complementados, pode-se, pois, constactar, ser necessário reduzir a carga afluente anualmente à Lagoa das Sete- Cidades em pelo menos 27,1 ton de azoto e 3,3 ton de fósforo, para que sejam respeitadas as cargas máximas permissíveis, e o processo de eutrofização possa sofrer desaceleração.

4 2.1 Qualidade da água e estado trófico da lagoa Conforme foi referido, a Lagoa das Sete Cidades está sujeita a processos de eutrofização resultantes do impacte indirecto das actividades humanas sobre este ecossistema. Os resultados relativos à qualidade da água da lagoa das Sete Cidades aqui apresentados foram obtidos no âmbito de um estudo sobre a possível toxicidade de cianobactérias nas lagoas das Furnas e Sete Cidades (Ilha de São Miguel – Açores), que tem vindo a ser desenvolvido pela Universidade Nova de Lisboa e pela DROTRH, e que teve início no ano 2000. O estado trófico da massa de água resultante do aumento da afluência de nutrientes, foi caracterizado com base em dados de transparência da massa de água e de concentrações de azoto, fósforo total e clorofila a na coluna de água. A avaliação da ocorrência de estratificação térmica sazonal e a análise da comunidade fitoplanctónica complementaram os estudos de avaliação e monitorização da qualidade da água. 2.1.1 Profundidade das lagoas e zona eufótica No Quadro III e Figuras 2 e 3, podem observar-se os valores das profundidades da massa de água, de observação do disco de Secchi e da zona eufótica, nas lagoas Azul e Verde, em amostragens realizadas no ano de 2000.

Quadro III - Profundidades da massa de água, de observação do disco de Secchi e da zona eufótica da Lagoa Azul e Lagoa Verde

L. Azul L. Verde L. Azul L. Verde L. Azul L. Verde L. Azul L. Verde Fevereiro Julho Setembro Dezembro Profundidade da Lagoa (m) 21 22 20,5 21,5 22,5 21 23,1 21,5 Profundidade do disco de Secchi (Z s ) (m) 4 3,4 4,8 4,6 4,5 3,5 3,8 4,2 1 Profundidade da zona eufótica (Z eu ) (m)( ) 10,8 9,21 13 12,5 12,2 9,5 10,3 11,4

1 ( )Z eu = Z s x 2,709 Z

Lagoa Azul Lagoa Verde

Dez. Dez. Set. Set.

Jul. Jul.

Ano 2000 (meses) Fev. Ano 2000 (meses) Fev.

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0 5 10 15 20 25 (m) (m)

Profundidade da lagoa (m) Disco de Secchi(m) Zona eufótica (m) Profundidade da lagoa Disco de Secchi Zona eufótica

Figura 2 - Lagoa Azul - Profundidades da Lagoa, de Figura 3 - Lagoa Verde - Profundidades da Lagoa, de observação do disco de Secchi e da zona eufótica. observação do disco de Secchi e da zona eufótica.

5 Dado o carácter empírico das determinações da profundidade de penetração do disco de Secchi, que depende da acuidade visual do operador e das condições meteorológicas no momento da colheita, o mesmo pode conduzir a uma incerteza acentuada nos valores de TSI calculados com base neste parâmetro, aconselhando, portanto, a uma interpretação cuidada dos resultados. 2.1.2 Caracterização físico-química A temperatura da água à superfície da Lagoa Azul oscilou entre 13,9 ºC em Fevereiro e 21,9 ºC em Setembro de 2000, tendo sido constatada a ocorrência de estratificação térmica nas amostragens de Julho e Setembro, com concentrações de oxigénio dissolvido junto ao fundo de 4,8 mgO2/L em Julho e de 0,3 mg O2/L em Setembro. Nos restantes períodos amostrados, Fevereiro e Dezembro, a massa de água encontrava-se em mistura completa e oxigenada ao longo de todo o perfil de profundidade (Figura 4). Na Lagoa Verde verificou-se que a temperatura da água à superfície oscilou entre 13,7ºC em Fevereiro e 21,3ºC em Setembro e, à semelhança do que tinha sido constatado na Lagoa Azul, também nesta lagoa se detectou a existência de estratificação térmica nas amostragens de Julho e Setembro, com concentrações de oxigénio dissolvido junto ao fundo de 0,5 mg O2/L em Julho e de 0,6 mg O2/L em Setembro. Nos restantes períodos do ano, a massa de água encontrava-se em mistura completa e perfeitamente oxigenada (Figura 5).

Temperatura (ºC) Oxigénio dissolvido (mg O2/L)

10 15 20 25 0 5 10 15 0 0

2 2

4 4

6 6

8 8

10 10

Profundidade (m) Profundidade (m) 12 12

14 14 16 16

18 18

20 20

15-02-2000 21-07-2000 29-09-2000 19-12-2000

Figura 4 - Variação da temperatura e oxigénio dissolvido em profundidade na Lagoa Azul

6

Temperatura (ºC) Oxigénio dissolvido (mg O2/L) 10 15 20 25 0 5 10 15 0 0

2 2

4 4 6

6 (m)

8 8

10 10

12 Profundidade 12 Profundidade (m)

14 14

16 16

18 18 20 20

15-02-2000 21-07-2000 29-09-2000 19-12-2000 Figura 5 - Variação da temperatura e oxigénio dissolvido em profundidade na Lagoa Verde

No Quadro IV apresentam-se os resultados médios da coluna de água relativos aos parâmetros físico-químicos mais relevantes para a caracterização do estado trófico das lagoas Azul e Verde. Informação mais detalhada poderá ser encontrada em relatórios anteriormente publicados (Santos et al. – UNL, 1991, 1991b e 1992; INOVA, 1996 e 1999).

Quadro IV - Valores Médios de Coluna de Água - Ano 2000 Lg. Azul e Lg. Verde

Lg. Azul Lg. Verde Lg. Azul Lg. Verde Lg. Azul Lg. Verde Lg. Azul Lg. Verde Parâmetros Fevereiro Julho Setembro Dezembro Temperatura (ºC) 13,8 13,5 19,8 19,8 20,6 20,4 14,6 14,3 Oxigénio dissolvido (mg O2/L) 10,1 10,4 7,6 7,5 5,3 6,8 8 7,8 pH 7,34 7,46 7,64 8,44 7,2 8,35 6,79 6,82 Condutividade (mS/cm) 0,134 0,169 0,095 0,126 0,093 0,124 0,089 0,117 Turvação (NTU) 1 1 1 2 2 2 Acidez (mgCaCO3/L) 2,8 2,2 3,5 4,7 1,5 2 Alcalinidade (mgCaCO3/L) 18,3 28,7 19,3 32,6 18 30 Cloretos (mg/L) 15,9 15,6 12,1 13,2 12,9 13,6 12,6 13 Sulfatos (mgN/L) 3,3 3,52 2,99 3,4 3,16 3,14 3,31 3,69 Azoto kjeldhal (mgN/L) 1,19 1,1 0,84 0,75 1,82 0,89 0,8 1,24 Azoto amoniacal (mgN/L) 0,18 0,19 0,17 0,19 0,15 0,42 0,16 0,38 Nitratos (mgN/L) 0,41 0,35 0,42 0,41 0,42 0,41 0,45 0,48 Azoto orgânico (mgN/L) 1,01 0,91 0,67 0,56 1,67 0,47 0,63 0,86 Azoto inorgânico total (mgN/L) 0,5 0,54 0,59 0,6 0,57 0,83 0,61 0,86 Ortofosfatos (mgP/L) 0,003 0,004 0 0,003 0 0,007 0,003 0,003 Fósforo total solúvel (mgP/L) 0,01 0,01 0,009 0,009 0,012 0,012 0,01 0,012 Fósforo total (mgP/L) 0,012 0,015 0,013 0,014 0,016 0,024 0,016 0,019 Fósforo particulado (mgP/L) 0,002 0,005 0,004 0,005 0,004 0,012 0,006 0,007 Sódio (mg/L) 23,5 32 29 43,8 121,6 151 53,2 75,3 Potássio (mg/L) 1,92 2,22 4,57 3,77 2,33 1,37 5,35 4,79 Cálcio (mg/L) 3,95 4,3 1,43 0,86 5,5 6 7,32 8,12 Ferro (mg/L) 0,015 0,011 0 0 0,021 0,015 0 0 Manganésio (mg/L) 0 0 0,002 0,012 0,008 0,015 0,014 0,011

7 Os resultados obtidos para o azoto Kjeldhal na Lagoa Azul mostraram não ter havido uma grande variação sazonal deste parâmetro. Os valores de azoto amoniacal verificados na colheita de Setembro na amostra de fundo foram mais elevados devido, certamente, à existência de estratificação térmica e de condições próximas de anóxia. A concentração de nitratos também apresentou variações pouco significativas ao longo da coluna de água. De uma modo geral, as formas inorgânicas de azoto não registaram flutuações sazonais significativas, tendo sido o azoto orgânico aquele que maiores variações apresentou (Figura 6). Na Lagoa Verde, à semelhança da Lagoa Azul, as concentrações das diversas formas de azoto na coluna de água, registaram flutuações pouco significativas em profundidade. No entanto, na amostra de fundo recolhida em Setembro, em condições de estratificação térmica e défice de oxigénio dissolvido, o aumento da concentração de azoto amoniacal reflectiu-se num aumento concomitante da concentração de azoto Kjeldhal (Figura 6).

2

1,5

1 mg N/L 0,5

0 Azul Verde Fev. Jul. Set. Dez. Fev. Jul. Set. Dez.

Azoto Kjeldhal Azoto orgânico Azoto amoniacal Nitratos Azoto inorgânico

Figura 6 - Variação sazonal das concentrações médias das diversas formas de azoto nas lagoas Azul e Verde

O fósforo total, predominando na Lagoa Azul nas formas solúveis relativamente às formas particuladas ao longo de todo o período de amostragem considerado, apresentou valores que oscilaram entre 0,012 e 0,016mg/L (12 e 16 mg/L) (Figura 7).

0,03 0,025 0,02 0,015

mg P/L 0,01 0,005 0 Azul Verde Fev. Jul. Set. Dez. Fev. Jul. Set. Dez.

Ortofosfatos Fósforo total solúvel Fósforo particulado Fósforo total

Figura 7 - Variação sazonal das concentrações médias das diversas formas de fósforo nas lagoas Azul e Verde.

8 As concentrações de fósforo na Lagoa Verde registaram uma tendência para o aumento em profundidade nos meses de Verão, nomeadamente em Setembro. Este facto sugere a solubilização de fósforo a partir dos sedimentos, durante os períodos de estratificação térmica, ainda que o efeito de pH local seja desconhecido. Com efeito, os elevados valores de pH registados em 2000 bem como a manutenção da alcalinidade indiciam que as condições anóxicas não favoreceram, via o desencadear dos processos de acidogénese e de formação de ácidos gordos voláteis, o desenvolvimento de condições de pH que poderiam contribuir para manter o fósforo na forma particulada, ou seja, nos sedimentos. Relativamente aos metais analisados, verificou-se que o sódio registou valores anormalmente elevados em Setembro, quando comparados com os das restantes colheitas. As flutuações sazonais do potássio e do cálcio foram menos significativas. Os valores observados ao longo da coluna de água não apresentaram variações significativas. 2.1.3 Comunidade fitoplanctónica Na Lagoa Azul foram identificadas, em 2000, 50 espécies fitoplanctónicas pertencentes a 6 classes algológicas. A densidade populacional média foi de 8,7x106 células/L, tendo oscilado entre cerca de 25x106 células/L e cerca de 2,8 x106 células/L como se pode observar na Figura 8. As cianobactérias dominaram na Lagoa Azul (63,1%) com valores que atingiram 92% da população fitoplanctónica (Figura 8). Além das cianobactérias, as clorofícias e as diatomáceas foram os grupos melhor representados (20 e 10 % respectivamente), surgindo as criptofíceas, os dinoflagelados, as crisofíceas e as euglenofíceas em menor abundância. Na Lagoa Verde foram identificadas 35 espécies fitoplanctónicas pertencentes a 7 classes algológicas, sendo as clorofíceas, as diatomáceas e as cianobactérias as mais representadas. A densidade populacional média do fitoplâncton na Lagoa Verde foi de 12x106 células/L, com um valor máximo de 15,7x106 células/L e o valor mínimo de 9,2x106 células/L (Figura 9). Em termos de densidade populacional as cianobactérias foram o grupo dominante (82,1%), o que ainda não tinha sido verificado nesta lagoa. As diatomáceas representaram o segundo grupo fitoplanctónico mais importante (10,6 %), surgindo com menor importância as clorofíceas, as criptofíceas e os dinoflagelados (Figura 9).

Lagoa Azul

28000 24000 20000 16000 12000 8000 4000

Dens. Pop.l (x1000 cél/L) 0 Fev-00 Set-00 Dez-00 JUL-01.

BACILLARIOPHYCEAE CHLOROPHYCEAE DINOPHYCEAE CRYPTOPHYCEAE EUGLENOPHYCEAE CYANOBACTERIA

Figura 8 – Densidade fitoplânctónica na Lagoa Azul

9 Lagoa Verde

20000

16000

12000

8000 Dens. Pop. (x1000 cél/L) 4000

0 Fev-00 Set-00 Dez-00 JUL-01.

BACILLARIOPHYCEAE CHLOROPHYCEAE DINOPHYCEAE CRYPTOPHYCEAE CHRYSOPHYSEAE EUGLENOPHYCEAE CYANOBACTERIA

Figura 9 – Densidade fitoplânctónica na Lagoa Verde

O Quadro V apresenta a análise estatística relativa aos resultados obtidos para a clorofila a, feopigmentos e diversidade pigmentar nas lagoas Azul e Verde. Na Lagoa Azul o valor médio da concentração de clorofila a foi de 3,19 mg/L, com um valor máximo de 7,26 mg/L e um valor mínimo de 0,43 mg/L. Estes valores traduzem um aumento significativo da biomassa fitoplanctónica em relação ao observado em trabalhos anteriores (UNL, 1991; INOVA, 1996, 1999). Os feopigmentos apresentaram os valores mais elevados em Fevereiro e Dezembro de 2000, com variações pouco significativas ao longo da coluna de água. A diversidade pigmentar apresentou os valores mais elevados nas colheitas de Verão. Relativamente à evolução em profundidade dos valores médios de clorofila a, verificou-se, como esperado, uma diminuição progressiva da superfície para o fundo (Quadro V). Os valores mais elevados para a coluna de água foram registados em Fevereiro e Dezembro de 2000, enquanto os valores mais baixos foram observados em Julho e Setembro de 2000. O valor médio do TSI calculado para a clorofila a foi de 42, valor semelhante ao observado em trabalhos anteriores (INOVA, 1999). Estes valores apontam para a existência de condições de mesotrofia com tendência acelerada para a eutrofia. A concentração média de clorofila a na Lagoa Verde foi de 5,54 mg/L, com um valor máximo de 16,43 mg/L e um valor mínimo de 1,01 mg/L. O valor médio do índice de estado trófico calculado através de clorofila a foi de 47 o que, por comparação com trabalhos anteriores, indiciaria uma aparente desaceleração do processo de eutrofização, não fosse o desenvolvimento de cianobactérias que se observou neste período de colheitas. Este resultado sustenta, mais uma vez, a necessidade dos indicadores empíricos relativamente ao estado trófico das lagoas deverem ser interpretados devidamente contextualizados.

10 Quadro V - Análise estatística para a clorofila a, feopigmentos e diversidade pigmentar na Lagoa Azul e Lagoa Verde

Profundidade (m) 0 2,5 5 10 15 20 Lg. Azul Lg. Verde Lg. Azul Lg. Verde Lg. Azul Lg. Verde Lg. Azul Lg. Verde Lg. Azul Lg. Verde Lg. Azul Lg. Verde Valor médio - Clorofila a (ug/l) 3,9 5,98 3,48 5,05 3,2 7,35 2,75 5,71 3,3 5,3 2,52 3,85 Valor máximo - Clorofila a (ug/l) 7,26 9,2 6,61 7,26 4,13 16,43 4,7 8,54 5,13 8,85 6,21 8,13 Valor mínimo - Clorofila a (ug/l) 1,22 3,01 1,14 3,63 1,42 1,78 1,22 2,71 0,43 1,01 0,57 1 Desvio padrão - Clorofila a (ug/l) 2,43 2,66 2,14 1,86 1,18 5,67 1,45 2,65 2,04 3,77 2,33 3,19 Nº amostras - Clorofila a 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

Valor médio - Feopigmentos (ug/l) 1,09 0,63 0,81 0,59 0,78 1,1 0,94 0,8 1,08 0,97 1 1,89 Valor máximo - Feopigmentos (ug/l) 1,57 1,38 1,3 1,21 1,52 1,97 1,28 2,07 1,75 2,03 1,53 4,33 Valor mínimo - Feopigmentos (ug/l) 0,27 0,15 0,26 0,28 0,07 0,19 0,17 0,09 0,56 0,17 0,53 0,24 Desvio padrão - Feopigmentos (ug/l) 0,57 0,5 0,51 0,39 0,76 0,7 0,52 0,76 0,61 0,67 0,46 1,84 Nº amostras - Feopgmentos 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5

Valor médio - Feopigmentos % 20,1 8,47 18,46 10,15 15,31 14,77 24,96 12,01 29,96 19,58 30,85 31,68 Valor máximo - Feopigmentos % 24,94 13,04 24,53 16,26 27,05 28,57 43,88 20,17 57,14 46,43 48,05 60,32 Valor mínimo - Feopigmentos % 13,27 4,76 7,14 6,25 4,76 4,76 12,09 1,48 9,77 8,95 19,8 11,15 Desvio padrão - Feopigmentos % 5,38 3,75 8,03 4,23 12,22 7,85 13,45 7,03 19,76 14,06 12,09 16,94 Nº amostras - Feopigmentos 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5 4 5

Valor médio - Diversidade pigmentar 2,68 2,38 2,72 2,36 2,57 2,3 2,5 2,19 2,26 2,19 2,59 2,43 Valor máximo - Diversidade pigmentar 3,36 2,7 3,41 2,68 3,04 2,71 3,33 2,81 2,47 2,36 3,75 3 Valor mínimo -Diversidade pigmentar 2,2 1,88 2,19 1,88 2,15 1,89 2,21 1,87 2,1 1,88 2,06 1,88 Desvio padrão - Diversidade pigmentar 13,41 0,29 13,6 0,29 12,84 0,28 12,49 0,34 11,28 0,18 12,93 0,36 Nº amostras -Diversidade pigmentar 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

2.1.4 Classificação do estado trófico Na Lagoa Azul, os valores encontrados para a penetração do disco de Secchi foram característicos de meios mesotróficos, segundo a classificação da OCDE (1982), no entanto, o cálculo do índice de Estado Trófico (TSI), segundo metodologia aconselhada por Carlson (1977), conduziu a resultados compreendidos entre 30 e 40, os quais são ainda característicos de meios oligotróficos. Na Lagoa Verde, a transparência da massa de água, estimada através das medições da profundidade de penetração do disco de Secchi, foi característica de meios mesotróficos, embora o TSI calculado com base nestes mesmos dados, indique, para esta lagoa e para os meses de Julho e Dezembro, valores ainda característicos de meios oligotróficos (TSI entre 30 e 40), respectivamente 38,0 e 39,3. Nas restantes colheitas, os valores de TSI, 42,3 em Fevereiro e 41,9 em Setembro, situaram-se já dentro da gama considerada para a mesotrofia (TSI entre 40 e 50). As concentrações médias de azoto inorgânico e de fósforo total permitiram proceder à classificação do estado trófico das lagoas. Foram utilizados como limites para as diversas categorias tróficas os propostos por Vollenweider (1968), pela OCDE e por Carlson (1977). No Quadro VI é apresentado o estado trófico das lagoas Azul e Verde, segundo dois critérios distintos (OCDE e “”1), relativamente a cada um dos parâmetros estudados.

1 Proposta de Critério para Identificação de Águas Interiores Sujeitas a Eutrofização. Este critério é proposto pelo Instituto da Água, em 2001, com o objectivo do futuro enquadramento no normativo comunitário.

11 Quadro VI - Classificação do estado trófico das Lagoas Azul e Lagoa Verde

Classificação do Estado Trófico Parâmetros OCDE “Portugal” Lagoa Chl a Penetração Pt Chl a Chl a (µg/L) da Luz (m) Pt Final Pt Final (µg/L) med med med max med max Azul 19 5,07 13,60 3,0 1,9 M M M M M M Verde 22 11,78 25,87 2,3 1,0 M E E M E E Nota: Valores Médios e amostras colhidas à Superfície. HE – Hipertrófico; E – Eutrófico; M – Mesotrófico; O – Oligotrófico Pt – média anual da concentração de fósforo total no lago (mg/L), Chl média - média anual da concentração de clorofila a à superfície (mg/L), Chl máxima – máximo anual da concentração de clorofila a à superfície (mg/L). Critério da OCDE (modificado de OCDE, 1982), Pt [Ultraoligotrófico (< 4,0); Oligotrófico (< 10,0); Mesotrófico (10 – 35); Eutrófico (35 – 100); Hipertrófico (>100)]; Chl med [Ultraoligotrófico (<1,0); Oligotrófico (<2,5); Mesotrófico (2,5 - 8); Eutrófico (8 - 25); Hipertrófico (>25);]; disco de Secchi [Ultraoligotrófico (<12,0); Oligotrófico (6,0); Mesotrófico (6 - 3); Eutrófico (3 – 1,5); Hipertrófico (1,5);] Critério “Portugal”, Pt [Oligotrófico (< 10); Mesotrófico (10 - 35); Eutrófico (>35)]; Chl med [Oligotrófico (< 2,5); Mesotrófico (2,5 - 10); Eutrófico (>10)]

O cálculo do Índice do Estado Trófico de Carlson (TSI), efectuado com base nas concentrações médias de fósforo total, conduziu a valores que variaram entre 40 e 44,2, o que, segundo aquele autor, classificaria a lagoa como mesotrófica. A concentração de fósforo total, oscilando entre 0,014 e 0,024 mgP/L foram, não só segundo Vollenweider (1968) mas, também, com base na classificação da OCDE, características de meios meso-eutróficos. Como é possível constatar, na Lagoa Azul apenas a transparência da massa de água ainda é característica de meios oligotróficos. Os restantes parâmetros já a situam num estado de mesotrofia com tendência para a eutrofia. Na Lagoa Verde, a transparência já é por vezes característica de meios mesotróficos, e os restantes parâmetros indicam que se encontra num estado trófico mais avançado que a Lagoa Azul. A concentração de nutrientes foi já característica de meios eutróficos, e os valores relativos ao azoto inorgânico são mesmo muito preocupantes, embora os mais elevados, os que apontam para a hipertrofia, tenham sido fortemente influenciados pelas concentrações de azoto amoniacal registadas nas amostras de fundo durante os períodos de estratificação térmica e anóxia. Por isso, e de um modo geral, pode-se dizer que a lagoa se encontra num estado de mesotrofia com tendência para a eutrofia. Também os resultados observados para o fitoplâncton, quer em termos de densidade populacional quer em termos de biomassa, são superiores aos geralmente verificados para as lagoas mesotróficas.

3. MEDIDAS DISCIPLINADORAS DOS USOS DO SOLO As medidas de protecção num processo de recuperação ambiental de lagoas, devem ser sobretudo de natureza preventiva, pelo que existem acções estruturantes que devem ser adoptadas de

12 modo a que a sua assunção possa diminuir o processo de enriquecimento da massa de água em nutrientes. O planeamento integrado do território da bacia hidrográfica deverá ser um factor decisivo no alcance de tais objectivos, nomeadamente pela definição dos usos do solo mais adequados. Assim, devem considerar-se, no planeamento do território da bacia hidrográfica, aspectos que permitam a prossecução do objectivo central que radica no binómio protecção do meio hídrico / diminuição de nutrientes da massa de água da lagoa. Para o efeito, convém considerar um contexto espacial, relativo à estrutura territorial, aos usos do solo e aos instrumentos de planeamento territorial, e ainda um contexto sócio económico, seus cenários de evolução e hipóteses de base e finalmente, um contexto de gestão incluindo o modelo de organização de todo o processo de planeamento, instrumentos a utilizar e condicionantes, técnicas, sociológicas e jurídicas a considerar. Neste contexto, disciplinar o uso, a ocupação e a transformação do solo da bacia hidrográfica da lagoa das Sete Cidades, só poderá ser conseguido com a adopção de instrumentos de gestão territorial que sejam vinculativos das entidades públicas e dos particulares. Num primeiro momento a estratégia de planeamento territorial visada poderá ser a de elaboração, para a área em causa, de um plano especial de ordenamento do território, da iniciativa e da competência da administração regional autónoma de modo a que este possa funcionar como instrumento de salvaguarda dos recursos hídricos e seja, concomitantemente, disciplinador, ainda que por via indirecta, da afluência de nutrientes à massa de água da lagoa. No entanto, as disposições de ordenamento do território prosseguidas por esse plano especial, devem assumir um carácter transitório e excepcional até serem eficazmente vertidas nos planos municipais de ordenamento do território, o que poderá implicar o ajustamento ou mesmo a revisão destes. Em síntese, a disciplina que urge implementar radica-se ao nível dos usos, ocupação e transformação do território da bacia hidrográfica, pelos efeitos que a sua ausência poderá determinar quanto à afluência de nutrientes à massa de água da lagoa, e não tanto uma disciplina que verse os usos do plano de água. Tal propósito só poderá ser alcançado pelo recurso ao planeamento territorial.

4. MEDIDAS COMPLEMENTARES Para além das obrigações comunitárias do país decorrentes da sua qualidade de Estado- Membro da União Europeia e da aplicação da Directiva-Quadro da Água, face à gravidade da situação actual, foi implementado um conjunto de medidas mitigadoras, pelo que é necessário agir no plano de água. Assim, o PORAL estabelece intervenções de dois níveis; acções na massa hídrica e acções na Bacia Hidrográfica. Destas podem destacar-se, o levantamento batimétrico da lagoa, o estudo da toxicidade das cianobactérias, monitorização da qualidade da água, remoção das macrófitas aquáticas e execução de bacias de retenção numa das linhas de água afluentes à lagoa. Não obstante todas essas medidas de carácter curativo, só será possível atingir os objectivos ambientais preconizados, através de medidas estruturantes, a longo prazo, pelo que se torna imperativo o recurso à implementação de um Plano de Ordenamento da Bacia Hidrográfica da Lagoa das Sete Cidades.

13 BIBLIOGRAFIA - DIRECÇÃO REGIONAL DE DESENVOLVIMENTO AGRÁRIO, 2000. Plano de Acção para o Controlo da Eutrofização das Furnas e das Setes Cidades – Ponto de Situação – 1ª Fase dos Trabalhos. - INOVA, 1996. Análise das Águas da Região Autónoma dos Açores. Relatório Final. Instituto de Inovação Tecnológica dos Açores. Ponta Delgada. 291 pp. - INOVA, 1999. Análise das Águas da Região Autónoma dos Açores. Relatório Final. Instituto de Inovação Tecnológica dos Açores. Ponta Delgada. 291 pp. - PORTEIRO e CALADO, 1998. Plano de Ordenamento da Bacia Hidrográfica da Lagoa das Sete- Cidades, 1ª Fase vol.II, Estudos de Caracterização, Secção de Geografia, Dep. Biologia, Universidade dos Açores e SRA/DROTRH, 174 p., Ponta Delgada, Açores - SANTOS, M.C.R., RODRIGUES, A.M.F., SANTANA, F.J.P., & SOBRAL, M.P. 1991. O controlo da eutrofização nas lagoas de São Miguel – Açores. Parte I. A Lagoa das Sete Cidades. Relatório Técnico, Lisboa, DCEA/FCT/UNL. - SANTOS, M.C.R., RODRIGUES, A.M.F., SANTANA, F.J.P., & SOBRAL, M.P. 1991b. Qualidade da água das Lagoas de São Miguel. II – Estudo da Comunidade Planctónica. Encontro Técnico “O Estado da àgua dos Açores”, S.R.H.O.P. e A.P.R.H.. Ponta Delgada. - SANTOS, M.C.R., RODRIGUES, A.M.F., SOBRAL, M.P. & SANTANA, F.J.P., 1992. A eutrofização de meios lacustres: Lagoa das Sete Cidade e Lagoa das Furnas. Actas da 3ª Conferência Nacional sobre a Qualidade do Ambiente. - SRA/DROTRH, 2000. PORAL – Plano Operacional de Requalificação Ambiental de Lagoas. Secretaria Regional do Ambiente. Direcção Regional do Ordenamento do Território e dos Recursos Hídricos. - UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA / DCEA, 2000 – Toxicidade de Cianobactérias nas Lagoas das Furnas e Sete Cidades (Ilha de São Miguel – Açores), Relatório de progresso.

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