Biodiversity of aquatic insects in mining areas: integrated approaches in the Rio Doce basin

Abstract

Understanding biodiversity in aquatic ecosystems is key to effective conservation, especially in areas impacted by human activities. This thesis examines the effects of mining on aquatic insect communities, focusing on Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera (EPT) as bioindicators. Set in the Rio Doce Basin, severely affected by the Samarco-Vale/BHP Billiton disaster, the study integrates meta-analysis, fieldwork, and ecological modeling to assess biodiversity loss, species dispersal, and habitat changes. The findings show that mining intensifies environmental stress, leading to biodiversity decline and habitat fragmentation. Key ecological corridors crucial for maintaining species connectivity are identified, emphasizing their role in conservation. Climate projections indicate further habitat loss and species displacement, highlighting the combined risks of local and global environmental changes. This work refines biomonitoring strategies, improving cost-effectiveness and scalability while addressing taxonomic and biogeographic gaps in aquatic insect diversity. By combining multiple analytical approaches, it provides a comprehensive framework for freshwater conservation in degraded landscapes, offering insights to guide effective management and restoration efforts. Keywords: meta-analysis; EPT; freshwater; macroinvertebrate; niche modeling

A compreensão da biodiversidade em ecossistemas aquáticos é fundamental para a sua conservação efetiva, especialmente em áreas afetadas por atividades humanas. Esta tese examina os efeitos da mineração nas comunidades de insetos aquáticos, com foco em Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera (EPT) como bioindicadores. Situado na Bacia do Rio Doce, gravemente afetada pelo desastre da Samarco- Vale/BHP Billiton, o estudo integra meta-análise, trabalho de campo e modelagem ecológica para avaliar a perda de biodiversidade, a dispersão de espécies e as mudanças de habitat. Os resultados mostram que a mineração intensifica o estresse ambiental, levando ao declínio da biodiversidade e à fragmentação do habitat. Os principais corredores ecológicos cruciais para manter a conectividade das espécies são identificados, enfatizando seu papel na conservação. As projeções climáticas indicam maior perda de habitat e deslocamento de espécies, destacando os riscos combinados das mudanças ambientais locais e globais. Este trabalho refina as estratégias de biomonitoramento, melhorando a relação custo-benefício, a escalabilidade e, ao mesmo tempo, abordando as lacunas taxonômicas e biogeográficas na diversidade de insetos aquáticos. Ao combinar várias abordagens analíticas, ele fornece uma estrutura abrangente para a conservação da água doce em paisagens degradadas, oferecendo percepções para orientar esforços eficazes de gerenciamento e restauração. Palavras-chave: meta-análise; EPT; água doce; macroinvertebrados; modelagem de nicho