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Title: Caracterização Biogeoquímica da Lagoa de Araruama, RJ
Authors: Mello, Tatiana Baptista Martinez
metadata.dc.contributor.advisor: Bernardes, Marcelo Correa
metadata.dc.contributor.members: Albuquerque, Ana Luíza Spadano
Machado, Wilson Thadeu Valle
Marques Júnior, Aguinaldo Nepomuceno
Salomão, Marcos Sarmet Moreira de Barros
Issue Date: 12-Jul-2017
Abstract: A lagoa de Araruama é o maior sistema lagunar hipersalino do Estado do Rio de Janeiro, e por se localizar em uma região de alta procura turística, recebeu durante as últimas décadas grandes quantidades de efluentes domésticos. Em julho de 2005, suas águas claras e oligotróficas tornaram-se escuras. Desta maneira, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o estado trófico atual relacionando as características biogeoquímicas de diferentes pontos de coleta com as recentes alterações do sistema através de parâmetros físico-químicos, metabolismo, nutrientes orgânicos e inorgânicos, clorofila a e através da composição elementar e isotópica dos sedimentos superficiais. Para tanto foram realizadas duas abordagens para as campanhas: a primeira, em 11 estações de coleta na margem, foram realizadas nos meses de setembro, outubro e dezembro de 2005, abrangendo extremos no balanço evapo-precipitação com maiores valores no mês de outubro e valores negativos em dezembro; e a segunda em 12 estações de coleta na região limnética da lagoa (em janeiro de 2006). A maioria dos parâmetros analisados em cada estação de coleta não apresentou diferença significativa entre os meses de setembro, outubro e dezembro de 2005 (ANOVA). Entre os pontos coletados diferenças significativas foram encontradas para as estações segundo alguns parâmetros (ex. COD, POT e Chl a) separando os pontos localizados próximos as desembocaduras dos rios, dos pontos na margem da Lagoa e daqueles situados no canal de contato com o mar. Elevados valores das diferentes espécies de carbono foram encontrados principalmente nas estações centrais (CID=95±31, COD=24±8 e COP= 7,6±1,6 mg.L-1). As estações localizadas nas margens apresentaram concentrações similares, sendo destacadas as entradas de NIT (37±67M) e PO4-3 (5,5±7,3M) principalmente pelos rios R. Maturama e R. Mossoró, durante os meses mais chuvosos. Nestes pontos, maiores concentrações de CO2-excesso caracterizaram atividades metabólicas heterotróficas, enquanto que nas estações localizadas na margem foi encontrado um balanço entre autotrofia e heterotrofia. Já o metabolismo avaliado no centro da lagoa foi caracterizado como autotrófico, devido à elevada produtividade primária liquida. No entanto, os elevados teores de carbono e clorofila sustentados pela entrada de nutrientes e o elevado tempo de renovação de suas águas (T50% = 84 dias) podem levar este sistema apresentar sucessivas crises distróficas. Devido às mudanças antrópicas ocorridas nas ultimas décadas no entorno da lagoa, foi evidenciada intensa entrada de matéria orgânica no sistema, modificando seu estado trófico de oligotrófico para hipertrófico (C/N/PMARGEM = 603/37/1 e C/N/PCENTRO = 941/57/1). Estas mudanças aumentaram a ciclagem nos sedimentos, impulsionando a produtividade primária em toda a coluna d’água e diminuindo, devido a menor penetração da luz, a importância da produtividade bentônica. Com isto, a lagoa de Araruama apresentou aumento nos estoques das diferentes espécies de carbono nos compartimentos da coluna d’água e dos sedimentos, demonstrando uma estreita relação entre as entradas de carbono e sua ciclagem no processo de eutrofização. Os resultados gerados com este trabalho evidenciam a necessidade de futuras pesquisas que abordem o impacto da dragagem no canal sobre a variabilidade da qualidade das águas na lagoa e principalmente que quantifique os fluxos de elementos para avaliação da renovação das águas da lagoa com o mar.
metadata.dc.description.abstractother: The Araruama lagoon is the most hipersaline coastal lagoon of the Rio de Janeiro State and has been experienced for the last decades an intense domestic sewage load due to high tourism pressure. Since 2005 July, its clean and oligotrophic waters got dark. This work intended to evaluate the new trophic level relating recent environment changes with biogeochemistry characteristics measure through physical-chemical parameters, metabolism, nutrients, chlorophyll a and elemental and isotopic composition of the sediments. Two samples approaches were developed. The first one considered 11 sites around the lagoon at September, October and December months of 2005 year. It was considered the months with extreme values of evaporation-precipitation ratios, with positive values in October and negative values in December. The second approach considered 12 sites distributed in the limnetic region of the lagoon (2006 January). Most of the parameters analyzed in each site did not presented significant differences among months samples (ANOVA statistic analysis). Among sites sampled, significant differences were found for some of the parameters (ex. DOC, TOP and Chl a) separating sites localized near the rivers mouths from the others shore sites and by the sites in the middle of the lagoon. Higher values of the different carbon species were found mainly at the limnetic lagoon sites (DIC=95±31, DOC=24±8 e POC= 7,6±1,6 mg.L-1). Among the lagoon shore sites we found similar concentrations highlighting the TIN (37±67M) e PO4-3 (5,5±7,3M) input from the rivers Maturama and Mossoró during the rainy months. At those rivers sites higher CO2-excess characterized heterotrophic activities. At the other shore sites the metabolism was characterized with a balance among auto and heterotrophic. On the other hand, the limnetic region of the lagoon were characterized as autotrophic due to the high primary productivity. However, high carbon and chlorophyll content supported by the rivers input and by the long water renewed (T50% = 84 dias) should carry this system to present dystrophic crisis. Due to recent human changes during recent decades around the lagoon drainage basin, it was evident a trophic level change from oligotrophic to hipertrophic (C/N/PMARGIN = 603/37/1 e C/N/PCENTER = 941/57/1). Those changes increased the sediments nutrient cycles, growing the primary productivity in the water column and decrease the benthonic productivity due to the less luminosity. Finally, the Araruama lagoon was characterized from an increase in the biogenic elements budgets of the water column and sediment compartments. It demonstrate a narrow relationship between the high organic matter input in a restricted lagoon that has already been experienced a eutrophication process. The results from this work highlight the necessity of future research to deal with the impacts of the effluent loads, the necessity of the ocean-channel drainage, the assessment of the water quality variability and mainly with an estimative of lagoon water renew measure through organic matter fluxes from the lagoon to the ocean.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/3997
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