Contributo da colonização por organismos macrobentónicos na consolidação e resistência mecânica de substratos inertes

Abstract

Em consequência do aumento populacional e das necessidades requeridas pelas sociedades modernas, observa-se uma crescente importância das estruturas artificiais em meio marinho. Em virtude de serem constituídas, na sua maioria, por betão, estas estruturas estão expostas a uma degradação física e química que conduz á redução da sua durabilidade, sendo certo que, quando introduzidas em meio marinho, ficam expostas ao efeito da colonização por parte de organismos. O presente estudo tem como principal objetivo a avaliação dos processos de colonização em estruturas artificiais de betão, tentando-se compreender quais os fatores que têm repercussão nestes processos e as consequências que podem deter ao nível da durabilidade das estruturas. Com este objetivo, foi desenvolvido um protocolo de amostragem seguindo um esquema de 4 amostragens; 2 texturas; 6 réplicas por amostragem. Os substratos foram introduzidos numa zona intertidal durante um período de exposição de cerca de 9 meses (maio a fevereiro). De modo a garantir a representatividade e a repetibilidade do estudo, foi desenvolvido um protótipo de substrato de colonização, possibilitando a normalização dos testes de exposição em ambiente marinho. Os resultados da colonização macrobentónica demonstram que as algas do género Ulva foram as primeiras colonizadoras, seguindo-se uma maior taxa de colonização por organismos bentónicos até ao final do Verão. A partir da segunda amostragem sobreveio uma diminuição da riqueza e abundância dos organismos macrobentónicos, coincidindo com o aumento da agitação marinha (Outono e Inverno). Na comparação das diferentes texturas, na altura de Primavera e Verão, não ocorrem diferenças ao nível de riqueza e abundância de macrorganismos. Aquando um maior stress abiótico as superfícies rugosas apresentaram maior capacidade de suporte das comunidades macrobentónicas. Relativamente à resistência mecânica, as diferentes texturas demonstram um mesmo comportamento, aumentando a sua resistência ao longo do tempo, sendo provável que terra ocorrido um segundo processo de hidratação do betão proporcionado pelo contacto com a água do mar. O aumento de ambas as resistências não foi proporcional, havendo um aumento mais acentuado da resistência de tração à flexão que o da resistência à compressão. Isto permite inferir que terá ocorrido algum processo que conduziu a um aumento da resistência à superfície, podendo esta dever-se ao efeito de macrorganismos colonizadores. No entanto, é necessário mais tempo de imersão dos substratos para se obterem resultados mais conclusivos.

Artificial structures in the marine environment have been increasing over the years due to the population growth and the increasing human needs. These structures are mostly based on concrete and are exposed to physical and chemical degradation factors which lead to the reduction of their durability. When introduced into the marine environment the structures are susceptible to colonization by organisms. The main objective of this study is to evaluate the colonization processes in concrete artificial structures, understanding which factors influence those processes and the consequences in structures durability. With this objective, a sampling protocol was developed consisting in 4 samplings; 2 textures; 6 replicates for sample. The substrates were introduced in an intertidal zone during an exposure period of about 9 months (May to February). In order to ensure the repeatability of the study, a prototype of colonization substrate was developed, allowing the standardization of the exposure tests in the marine environment. The results of macrobenthic colonization show that seaweed of the genus Ulva was the first colonizer, followed by a higher rate of colonization by benthic organisms until the end of Summer. From the second sampling a decrease in macrobenthic organism’s species richness and abundance was observed, coinciding with the increase of marine disturbances (Autumn and Winter). In the comparison of the different textures, at the height of Spring and Summer, showed no differences at the level of macroorganisms. At higher abiotic stress, the rough surfaces presented greater capacity to support macrobenthic communities. Regarding the mechanical strength, the different textures demonstrate the same behaviour, increasing their resistance over the time, being probable that occurred a second hydration process of the concrete provided by the contact with sea water. The increase of both resistances was not proportional, there being a more pronounced increase in tensile strength at flexion than that of compressive strength. This allows to realize that has occurred some process that has led to an increase in surface resistance, being able due to the effect of colonizing macroorganisms. Nonetheless a longer immersion time of the substrates is required to obtain more conclusive results.