Resumo
Inúmeras questões de difíceis soluções surgem durante as fases de planejamento, construção e pós-construção de reservatórios que necessitam serem abordadas de forma interdisciplinar, destacando-se dentre estas o processo de deposição de sedimentos. Com a finalidade de analisar o comportamento deposicional de um conjunto de variáveis em represa, este trabalho foi executado, durante os anos de 1998 e 2000, na represa Velha, no Centro de Pesquisa e Gestão de Recursos Pesqueiros Continentais (CEPTA/IBAMA), município de Pirassununga (SP). Esta represa abastece 128 tanques e viveiros para piscicultura, onde foram estabelecidos 6 pontos de coletas de amostras de água, realizadas nos períodos seco e chuvoso. Algumas variáveis quanto à qualidade das águas foram determinadas nas amostras coletadas. Os dados foram submetidos ao método estatístico multivariado da análise de agrupamentos demonstrando que no período seco, os parâmetros tiveram comportamento diferente daquele encontrado para os mesmos parâmetros no período chuvoso. Neste último, apesar do número de agrupamentos ser o mesmo do período seco, ocorrem alterações quanto à natureza dos parâmetros agrupados. Assim, os radicais fosfatos e fósforo total se relacionam diretamente com o material de suspensão no período seco, o mesmo não observado no período chuvoso. O efeito deposicional neste foi mais disperso entre os pontos de coleta em relação àquele verificado no período seco.
Introdução
Reservatórios são construídos para vários propósitos e, entre eles se destacam aqueles para abastecimento de água, irrigação, geração de energia, prevenção de enchentes e recreação. São formados com o barramento de um vale natural com formação artificial de lagos, associados a uma bacia de drenagem natural, e com as vazões de fluentes sujeitas a controle. Os reservatórios, construídos sobre o curso de um rio, apresentam uma elevação na taxa de sedimentação, motivados pela diminuição da velocidade do fluxo ao ser barrado. Isto ocorre desde a entrada no reservatório, onde é maior a deposição, até o contato com a barragem, principalmente na direção natural do antigo perfil longitudinal do curso de água (PONCE, 1986).
No caso de reservatórios destinados ao abastecimento de água ou à geração de energia elétrica, o controle da vazão permite que o nível de água seja alterado com bastante rapidez, provocando mudanças nas características das margens, com marcante impacto nos habitats aquáticos. Correntes de densidade que ocorrem dentro dos reservatórios podem carrear sedimentos que se depositam em áreas que anteriormente eram varridas pelo escoamento do rio. Os padrões de estratificação térmica e química, particularmente na proximidade das barragens, também são marcadamente diferentes das ocorrências em corpos naturais (NOGUEIRA, 1991). Em face desta problemática o manejo de reservatórios torna-se de extrema importância e no intuito de melhor entender os processos deposicionais, um grande número de variáveis acaba sendo coletado. Freqüentemente, porém, não se consegue entender a contento o comportamento complexo desse conjunto de variáveis.
Análise de agrupamentos é um termo usado para descrever diversas técnicas numéricas cujo propósito fundamental é classificar os valores de uma matriz de dados sob estudo em grupos discretos. A técnica classificatória multivariada da análise de agrupamentos pode ser utilizada quando se deseja explorar as similaridades entre indivíduos (modo Q) ou entre variáveis (modo R) definindo-os em grupos, considerando simultaneamente, no primeiro caso todas as variáveis medidas em cada indivíduo e, no segundo, todos os indivíduos nos quais foram feitas as mesmas mensurações (LANDIM, 2002).
Agrupar objetos consiste em reconhecer entre eles um grau de similaridade suficiente para reuni-los num mesmo conjunto. A escolha do método de agrupamento é tão crítica quanto à escolha do coeficiente de associação. Dele dependerá a correta classificação de uma amostra dentro de um ou outro grupo já formado (VALENTIN, 2000).
Entre os diversos métodos à disposição para a análise de agrupamentos, o mais utilizado é o por agrupamentos hierárquicos. A partir da matriz inicial de dados obtém-se uma matriz simétrica de similaridades e inicia-se a detecção de pares de casos com a mais alta similaridade, ou a mais baixa distância. Para essa combinação, segundo níveis hierárquicos de similaridade, escolhe-se entre os diversos procedimentos aglomerativos de tal modo que cada ciclo de agrupamento obedeça a uma ordem sucessiva no sentido do decréscimo de similaridade.
Embora diversas medidas de similaridade tenham sido propostas, somente duas são geralmente usadas: coeficiente de correlação e coeficiente de distância. Se as variáveis forem padronizadas a partir da matriz inicial de dados, dando o mesmo peso a cada uma delas, qualquer um desses coeficientes poderá ser diretamente transformado no outro.
Na matriz inicial de coeficientes de similaridade estes representam o grau de semelhança entre pares de objetos e os mesmos deverão ser arranjados de acordo com os respectivos graus de similaridade de modo a ficarem agrupados segundo uma disposição hierárquica. Os resultados quando organizados em gráfico, do tipo dendrograma, mostrarão as relações das amostras agrupadas.
Várias técnicas de agrupamentos têm sido propostas, e os métodos mais comumente usados são: “ligação simples” (single linkage method ou nearest neighbor); “ligação completa” (complete linkage method ou farthest neighbor); ”agrupamento pareado proporcionalmente ponderado” (weighted pair-group method, WPGM); “agrupamento pareado igualmente ponderado” (unweighted pair-group method, UPGM); “variância mínima” (minimum variance clustering ou método de Ward).
Existindo diversas técnicas para a análise de agrupamentos e não havendo testes estatísticos válidos para os resultados obtidos, o pesquisador geralmente fica em dúvida sobre qual método aplicar. Entendendo que esta análise sempre deve ser aplicada com caráter introdutório, e nesse sentido tem o seu mérito, a consideração de ordem pragmática a ser adotada é que o melhor método é aquele que fornece os resultados mais coerentes com a realidade em estudo. Aplicações desta metodologia têm mostrado que os métodos pareados igualmente ponderados são superiores aos demais e que o coeficiente distância usualmente agrupa melhor espécimes ou amostras enquanto o coeficiente de correlação é recomendado para o agrupamento entre variáveis.
A partir destas considerações, procurou-se neste trabalho verificar se haveria diferenças no comportamento de variáveis físicas, químicas e biológicas, encontradas em corpos de água barrados, durante os períodos seco e chuvoso. Para tanto foi utilizada a metodologia estatística multivariada da análise de agrupamentos (cluster analysis), por ser um método que apresenta um resultado gráfico de fácil entendimento e representativo do relacionamento multidimensional entre variáveis. Este procedimento foi realizado com o objetivo de identificar se está ocorrendo estratificação térmica e se a represa é oligotrófica, mesotrófica, eutrófica e hipereutrófica.
Autores: Bufon, A.G.M. e Landim, P.M.B.
