Microplásticos em ambientes aquáticos continentais : análise comparativa entre a bacia do rio Ivaí (Brasil) e sistemas lacustres Pampeanos (Argentina)

Abstract

RESUMO: O presente estudo concentra-se na bacia no médio curso da bacia do rio Ivaí (Brasil) e incorpora ambientes lacustres na Argentina, estruturando-se em análises separadas por país e por matriz ambiental (carga suspensa e sedimento), além de integrações estatísticas entre compartimentos. O objetivo central foi compreender como categorias territoriais e processos hidrodinâmicos condicionam a ocorrência, abundância e composição morfológica dos microplásticos em ambientes fluviais e lacustres. Para isso, foram realizadas coletas de água superficial (carga suspensa) e sedimentos, seguidas de classificação física das partículas, controle de contaminação e aplicação de análises estatísticas univariadas e multivariadas, incluindo modelos lineares generalizados mistos (GLMM), testes não paramétricos e técnicas de ordenação (Bray-Curtis, PERMANOVA, NMDS). No Brasil, os resultados indicam presença generalizada de microplásticos ao longo do médio curso da bacia do rio Ivaí, com elevada heterogeneidade espacial. Na carga suspensa, a abundância total e a CPUE variaram entre classes de uso do solo, mas com ampla sobreposição entre categorias, sugerindo que a variabilidade intraclasse supera diferenças sistemáticas associadas exclusivamente ao uso da terra. A modelagem indicou influência combinada do uso do solo e da posição longitudinal no rio, ainda que com efeitos não uniformes entre classes morfológicas. Em termos composicionais, houve predominância de fibras e filmes, refletindo fontes difusas e aporte contínuo no sistema fluvial. No sedimento brasileiro, observou-se maior estabilidade espacial na retenção de partículas, com destaque para fibras como classe mais sensível às variações territoriais. As análises multivariadas evidenciaram que, embora a abundância total nem sempre diferencie categorias de uso do solo, a estrutura composicional pode responder de forma mais refinada às condições ambientais locais. A integração entre água e sedimento demonstrou diferenças funcionais claras: a carga suspensa expressa o transporte ativo e a conectividade hidrológica, enquanto o sedimento atua como compartimento de deposição e armazenamento. Nos ambientes argentinos (Laguna de Los Padres e Laguna La Brava), não foram identificadas diferenças significativas robustas entre categorias agregadas de uso do solo, embora tendências descritivas indiquem variações na composição morfológica. No sedimento, a densidade padronizada por massa não diferiu significativamente entre grupos territoriais, e a composição foi dominada por filmes e fragmentos, com limitação inferencial associada ao número reduzido de pontos. A síntese comparativa entre Brasil e Argentina evidencia convergências estruturais: (i) ampla distribuição espacial dos microplásticos; (ii) predominância de classes associadas a fontes secundárias e degradação de materiais maiores; (iii) influência mais consistente da hidrodinâmica e da compartimentação ambiental do que de categorias amplas de uso do solo isoladamente. O estudo demonstra que o uso do solo atua como fator explicativo contextual, mas seus efeitos são modulados por processos físicos locais, conectividade fluvial e características geomorfológicas. Ao integrar os dados a tese contribui ao propor uma leitura territorial dos microplásticos, entendendo-os como expressão material da dinâmica socioambiental nas bacias hidrográficas. Ao articular análises estatísticas com interpretação geográfica, o trabalho amplia a compreensão sobre transporte, retenção e organização espacial desses contaminantes emergentes em sistemas de água doce, oferecendo subsídios para planejamento ambiental, monitoramento e futuras pesquisas sobre conectividade entre compartimentos aquáticos.

ABSTRACT: The present study focuses on the middle course of the Ivaí River Basin and incorporates lacustrine environments in Argentina, being structured through separate analyses by country and environmental matrix (suspended load and sediment), as well as statistical integrations between compartments. The main objective was to understand how territorial categories and hydrodynamic processes condition the occurrence, abundance, and morphological composition of microplastics in fluvial and lacustrine environments. To achieve this, surface water (suspended load) and sediment samples were collected, followed by physical particle classification, contamination control procedures, and the application of univariate and multivariate statistical analyses, including generalized linear mixed models (GLMM), non-parametric tests, and ordination techniques (Bray-Curtis, PERMANOVA, and NMDS). In Brazil, the results indicate a widespread presence of microplastics throughout the middle course of the Ivaí River Basin, with high spatial heterogeneity. In the suspended load, total abundance and CPUE varied among land-use classes, although with substantial overlap between categories, suggesting that within-class variability exceeds systematic differences exclusively associated with land use. The modeling indicated a combined influence of land use and longitudinal river position, although effects were not uniform across morphological classes. Compositionally, fibers and films predominated, reflecting diffuse sources and continuous inputs into the fluvial system. In Brazilian sediments, greater spatial stability in particle retention was observed, with fibers representing the class most sensitive to territorial variations. Multivariate analyses demonstrated that, although total abundance does not always differentiate land-use categories, compositional structure may respond more sensitively to local environmental conditions. The integration between water and sediment revealed clear functional differences: suspended load reflects active transport and hydrological connectivity, whereas sediment acts as a depositional and storage compartment. In the Argentine environments (Laguna de Los Padres and Laguna La Brava), no robust significant differences were identified among aggregated land-use categories, although descriptive trends indicated variations in morphological composition. In sediments, mass-standardized density did not differ significantly among territorial groups, and composition was dominated by films and fragments, with inferential limitations associated with the reduced number of sampling points. The comparative synthesis between Brazil and Argentina highlights structural convergences: (i) the broad spatial distribution of microplastics; (ii) the predominance of classes associated with secondary sources and the degradation of larger materials; and (iii) the more consistent influence of hydrodynamics and environmental compartmentalization than of broad land-use categories considered in isolation. The study demonstrates that land use acts as a contextual explanatory factor, although its effects are modulated by local physical processes, fluvial connectivity, and geomorphological characteristics. By integrating these datasets, the thesis contributes by proposing a territorial perspective on microplastics, understanding them as a material expression of socio-environmental dynamics within river basins. By articulating statistical analyses with geographical interpretation, the study expands the understanding of the transport, retention, and spatial organization of these emerging contaminants in freshwater systems, providing support for environmental planning, monitoring strategies, and future research on connectivity among aquatic compartments