Distribuição dos nutrientes e fixação do carbono em uma laguna subtropical formadora de zona anóxica (Lagoa da Conceição/SC)

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Distribuição dos nutrientes e fixação do carbono em uma laguna subtropical formadora de zona anóxica (Lagoa da Conceição/SC)

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Título: Distribuição dos nutrientes e fixação do carbono em uma laguna subtropical formadora de zona anóxica (Lagoa da Conceição/SC)
Autor: Barros, Georgia de
Resumo: As mudanças globais irão aumentar a frequência e a expansão das zonas anóxicas em sistemas costeiros, o que irá prejudicar severamente qualquer tipo de vida aquática de interesse comercial (peixes e invertebrados). A região Central (CCL) da Lagoa da Conceição (LC) apresenta estratificação física da coluna d? água permanente e eventos sazonais de hipoxia e/ou anoxia, principalmente no período pós-verão, onde a matéria orgânica é decomposta. Este trabalho foi organizado em 2 capítulos e teve como objetivos: 1- caracterizar a estrutura física da coluna d? água relacionando com a dinâmica de nutrientes na região. 2- Quantificar o estoque das diferentes formas de carbono (orgânico e inorgânico dissolvido) nas diferentes massas de água da CCL. 3- Avaliar a distribuição espaço-temporal da fixação de carbono nas diferentes condições de oxirredução da coluna d? água lagunar. 4- Estimar o fluxo do CO2 na interface atmosfera-água e relacionar com as condições metabólicas do sistema As amostragens foram realizadas em triplicata nos período de verão, outono e inverno em três pontos amostrais ao longo da CCL. Os eventos de hipoxia e/ou anoxia foram observados somente no verão, onde o índice de estratificação da coluna d? água foi maior e houve ausência de luz nas águas de fundo. O uso aparente do oxigênio (AOU) indicou águas supersaturadas de OD na superfície, o que esteve associado aos processos de produção e insaturadas deste gás nas águas de haloclina e fundo, onde os processos de mineralização dominam. A intensidade dos ventos e a intrusão de massas de águas foram os principais fatores reguladores da renovação das águas de fundo, fato observado no inverno. Os nutrientes apresentaram diferenças temporais, com as maiores concentrações ocorrendo no inverno, evidenciando o processo de remineralização da matéria orgânica (MO) no sistema. Um pico de fosfato (0,5 µM) foi encontrado nas águas de fundo neste período que possivelmente está relacionado a intrusão da Pluma do Rio da Prata (PRP) na LC. Neste estudo, o sistema foi limitante de fósforo e o amônio foi a forma de nutriente que predominou. Os resultados do segundo capítulo mostraram que a CCL agiu como sumidouro de CO2. A fixação do carbono (C) no claro (PPL) nas águas de superfície foi mais elevada no verão. A clorofila (Chl-a), PAR e o silicato, foram as variáveis que melhor se relacionaramcom a PPL nesta massa de água. Nas águas de fundo do inverno e outono, onde a zona fótica atingiu toda coluna d? água, a PPL foi em média a mais elevada do estudo (235,6 ± 145,0 e 208,8 ± 59,2 mg C m-3 h-1). A fixação do carbono no escuro (PPD) predominou nas águas de fundo no verão representando 21% da fixação total. O carbono orgânico dissolvido (COD) e particulado (COP) das águas de superfície e fundo se correlacionaram positivamente, indicando possível acoplamento e foram os responsáveis pela síntese da MO principalmente no verão, onde foram observadas as maiores concentrações, diminuindo para os demais períodos. Neste estudo à elevada carga de MO produzida nas águas de superfície e depositada no fundo no verão, contribuíram para as condições hipóxicas observadas, além da a ausência de luz e do maior índice de estratificação da coluna d? água. As águas de fundo no outono e inverno apresentaram as maiores concentrações de carbono inorgânico dissolvido (CID) e da pressão parcial do CO2 (pCO2), evidenciando processos de mineralização. As baixas concentrações de COD no outono e inverno podem estar relacionadas com a produção secundária. O COP que permaneceu no sistema é um indicativo de MO refratária.<br>Abstract : Global change will increase the frequency and the expansion of anoxic zones in coastal systems, which will severely affect any aquatic life of commercial interest (fish and invertebrates). The central region (CCL) of Lagoa da Conceição (LC) has permanent physical stratification of the water column and seasonal events of hypoxia and/or anoxia, especially in the post-summer period, where the organic matter is decomposed. The paper was organized in two chapters and the aims were: 1- characterize the physical structure of the water column relating to nutrient dynamics in the region. 2- Quantify the stock of the different forms of carbon (organic and inorganic dissolved) in different water masses of the CCL. 3- To evaluate the carbon sequestration of spatial- temporal distribution in the different redox conditions at the water column of lagoon. 4- To estimate the flux of CO2 in the air-water interface and relate to metabolic conditions of the system. Sampling was carried out in triplicate in summer, fall and winter at three sampling points along the CCL. Hypoxia and/or anoxic events were observed only in the summer, where the stratification index of water column was higher and the photic zone didn?t reach the bottom waters. The apparent oxygen utilization (AOU) indicated DO supersaturation water on the surface, which was associated with the production process and unsaturated of this gas in the halocline and bottom waters where the mineralization processes dominate. The intensity of the winds and the water mass intrusion were the main factors regulating renewal of bottom waters, which was observed in winter. The nutrients distributions showed temporal differences with the highest concentrations occurring in the winter, showing the remineralization process of organic matter (OM) in the system. A phosphate peak (0.5 mM) was found in bottom waters in this period which is possibly related to intrusion of the Plata River Plume (PRP) in the LC. In this study, the system was phosphorus limited and ammonium was the predominant form of nutrient. The results showed that the second chapter CCL acts as sink. The carbon sequestration (C) on light (PPL) in surface water was higher in summer. The chlorophyll (Chl-a), PAR and the silicate were the variables that best correlated with the PPL in this water mass. Bottom waters in winter and autumn, where the photic zone reached all the water column, the PPL was on average thehighest in the study (235.6 ± 145.0 and 208.8 ± 59.2 mg C m 3 h-1). The carbon sequestration in the dark (PPD) prevailed in bottom water in the summer representing 21% of total fixation. Dissolved organic carbon (DOC) and particulate (COP) of surface and bottom waters were positively correlated, indicating a possible coupling and were responsible for the synthesis of OM especially in the summer, where the highest concentrations were observed, decreasing for the other periods. In this study the high OM load produced in surface and deposited in the bottom waters in summer, contributed to the hypoxic conditions, in addition to the absence of light and the highest stratification index of water column. The bottom waters in autumn and winter showed the highest concentrations of dissolved inorganic carbon (DIC) and the partial pressure of CO2 (pCO2), showing mineralization processes. The low COD concentration in autumn and winter could be related to the secondary production. The COP remaining in the system is indicative of refractory OM.
Descrição: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Florianópolis, 2015.
URI: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/157287
Data: 2015


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