Diversidade bacteriana e indicadores biológicos em áreas impactadas por rejeitos de mineração, em Mariana-MG

Abstract

O rompimento da barragem de Fundão, localizada em Mariana-MG, lançou a Bacia Hidrográfica do Rio Doce aproximadamente 33 milhões de m3 de rejeitos de mineração dispersos por 663 Km no continente e mais milhares de quilômetros no oceano atlântico ocasionando diversos impactos. Após o ocorrido, foi iniciado um programa de revegetação e bioengenharia nos primeiros 100 Km afetados. Análises do impacto causado pouco tem se referido a resposta da comunidade microbiana as modificações. Micro-organismos são indicadores ambientais eficientes, além de desempenharem papeis chaves no funcionamento dos ecossistemas. Assim, os objetivos desse trabalho foram avaliar indicadores biológicos do solo e alterações na comunidade bacteriana em regiões afetadas e afetadas sob processo de revegetação no distrito de Paracatu de Baixo, município de Mariana-MG. Duas coletas foram realizadas para avaliar características químicas e a comunidade microbiana por sequenciamento do gene rRNA 16 S, na segunda coleta também foram avaliados indicadores biológicos como enzimas do solo, biomassa microbiana e respiração basal. Os solos afetados pelo desastre apresentaram pH alcalino, concentração elevada de ferro além de baixo teor de matéria orgânica, carbono da biomassa microbiana e respiração basal, além de redução das atividades enzimáticas. A estrutura da comunidade microbiana foi fortemente modificada com predomínio dos filos Proteobacteria e Actinobacteria. Os índices de diversidade e riqueza estudados apresentaram valores superiores nas áreas afetadas que no controle estudado. Conclui-se que as características químicas, a comunidade microbiana do solo e o seu funcionamento foram fortemente modificados. A revegetação, mesmo em curto prazo, influenciou alterações na comunidade bacteriana. Os indicadores estudados podem ser utilizados para monitoramento das áreas afetadas pelo rejeito de mineração de ferro e dos programas de recuperação implantados.The rupture of the Fundão dam, located in Mariana-MG, launched the Rio Doce Hydrographic Basin approximately 33 million m3 of iron ore tailings that were spread over 663 km on the continent and thousands of kilometers in the Atlantic Ocean causing impacts of various types. After 2 months of the disaster, a revegetation program associated with bioengineering techniques was started in the first 100 km affected by the tailings. Analyzes of the environmental impact caused have focused almost exclusively on chemical parameters, flora and fauna, little has been studied about how the microbial community reacted to environmental modifications. Microorganisms are efficient environmental indicators, and play key roles in the functioning of ecosystems. Thus, the objectives of this work were to evaluate soil biological indicators and changes in the bacterial community in affected and affected regions under revegetation process in the district of Paracatu de Baixo, Mariana-MG. Two collections were carried out to evaluate chemical characteristics and the microbial community by sequencing of the 16S rRNA gene; in the second collection, biological indicators such as soil enzymes, microbial biomass and basal respiration were also evaluated. Soils affected by the disaster presented alkaline pH, high iron concentration in addition to low organic matter, microbial biomass carbon and basal respiration, as well as reduction of enzymatic activities. The microbial community structure was strongly modified with predominance of the Proteobacteria and Actinobacteria phyla. The diversity and richness indexes studied presented higher values in the affected areas than in the control studied. It is concluded that the chemical characteristics, the microbial community of the soil and its functioning were strongly modified. Revegetation, even in the short term, has influenced changes in the bacterial community. The indicators studied can be used to monitor the areas affected by the iron ore tailings and the recovery programs implemented.