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Os sapais: Um ecossistema Os sapais: Um ecossistema interessante ao serviço do Estuário

Isabel Caçador

O que é um sapal?O que é um sapal?O que é um sapal?O que é um sapal?

Os sapais caracterizam-se por:

• Possuírem solos provenientes de sedimentos aluviais e t i t t d l éestuarinos transportados pelas marés;

Serem colonizados por plantas vasculares herbáceas • Serem colonizados por plantas vasculares, herbáceas ou arbustivas (vegetação halófita);

• Serem inundados regularmente pelas águas de maré, de salinidade variável.

HidrologiaHidrologia

esan

te Altura eFrequência

d é

ClimaClimarmina da maré

Ambiente FísicoAmbiente Físico----QuímicoQuímico

ClimaClima

eter

m

GeomorfologiaGeomorfologia

Eh, pH, salinidadeDisponibilidade nutrientes

s de

BiotaBiota

GeomorfologiaGeomorfologia

tore

s

BiotaBiotaComposição e

riqueza específicaCiclo dos nutrientesFa

cto

Ciclo dos nutrientesProdutividade primáriaFa

Como se formam os sapais?p

Colonizaçãoç

Competiçãop ç

O Sapal

Adaptações das plantas de sapalAdaptações das plantas de sapal

Factores de Stress Factores de Stress

Salinidade Salinidade

Encharcamento Encharcamento

M i P d Metais Pesados

Resistência ao sal

Regulação Tolerância

Exclusão Eliminação Diluição Compartimentaçãoç p çno protoplasto

glândula tricoma

Resistência ao encharcamentoFisiológicasEstruturais

Fluxo de pressãoaerênquima

Produção de Metabólitos

ADH

Efeitos secundáriosRizoconcreções

Rizoconcreção com vestígios vegetais

Aster tripolium

Caçador et al., 2001Fotografia em microscopia electrónica de varrimento

1 2 Resistência aos metais pesadosResistência aos metais pesados3

PC

5

FitoquelatinasComplexos Complexos

I â i

5

Complexos proteicos Inorgânicos

Ácidos Carboxílicos

VAC

Metal-malatoCIT Metal-citrato

Metal-oxalato4

1 – Imobilização do metal por ligação aos componentes da parede celular2 – Alterações na permeabilidade da membrana plasmáticaç p p3 – Imobilização em fitoquelantes no citoplasma4 – Compartimentação nos vacúolos5 – Excreção Ernst et al., 1998

As plantas de sapalp p

Salicornia sp.Spartina maritima Aster tripolium

Sarcocornia fruticosa Halimione portulacoides

ICC

Sarcocornia perennisJuncus maritimus

ICC

Aster tripolium

ICC

Cotula sp

Spergularia spSpergularia sp

ICC

Spergularia sp

ICC

Inula crithmoides

ICC

Atriplex sp

Produtividade primária líquida (NPP i d i )(NPP- net primary production)

k s s / k s s / 22 / /

lFloresta tropical

kg peso seco / mkg peso seco / m22 / ano/ ano

SapalFloresta tropical

NPP = 2,50NPP = 2,50

Floresta temperada

NPP = 1,55NPP = 1,55NPP = 1,18 NPP = 1,18 –– 3,503,50

Roy, 2001 Pomeroy, 2000

Biomassa Total de diferentes espécies de SapalSarcocornia perennis (SP), S. fruticosa (SF), Halimione

portulacoides (HP) e Spartina maritima (SM)

12000

SP SF HP SM

8000

10000

g/m

2)

6000

biom

ass

(g

2000

4000

tota

l

0

Oct Dec Feb Apr JunOct Dec Feb Apr Jun

Caçador et al., 2005

Distribuição da biomassaSpartina maritima Halimione portulacoides

t

300

400

500(g

/m2)

leafleaf

500

600700

800

900

g/m

2)

stemleaf

érea

100

200

biom

ass

(

100

200300

400

500

biom

ass

(

rte

aé

0Oct Dec Feb Apr Jun

3000

0

100

Oct Dec Feb Apr Jun

3000

Pa

4000

mas

s (g

/m2)

4000

mas

s (g

/m2)

zes

5000

biom

root

5000

biom

rootRaíz

Caçador et al., 2005

Biomassa-Taxa de decomposição de S i i i i d T jSpartina maritima nos sapais do Tejo

Pancas Corroiost (d) k (d-1) t (d) k (d-1)

%)

80100

31 0.0179 22 0.0076

59 0.0045 43 0.0032 65% Corroios

cent

e (%

40608087 0.0068 71 0.0027

118 0.0038 99 0.0024

150 0 0038 134 0 0017 51% Pancaseman

esc

02040150 0.0038 134 0.0017

180 0.0038 183 0.002451% Pancas

sec

o re

0 50 100 150 200Tempo (dias)

Peso

Tempo (dias)Sousa et al., 2008

Retenção de carbonoç

Oceano

0 – 75 m 630 Ecossistemas TerrestresTotal = 1400

x1015gx1015g

> 75 m 38 000 x1015g

g

Zonas Húmidas(455 – 700)

Florestas Tropicais

x1015g450 x1015g

Mitsch & Gosselink, 2000

Factores de Enriquecimento para o Zn, Pb, Cu e Cd nos sapais do estuário do Tejo

A=C/B

A factor de enriquecimentoA factor de enriquecimentoB concentração”de base”C concentração no sedimento

Caçador et al,2001

Factores que influenciam a mobilidade e d b l d d d a disponibilidade dos metais

G lG l•• GranulometriaGranulometria

T d é i â iT d é i â i•• Teor de matéria orgânicaTeor de matéria orgânica

Eh ( i l d )Eh ( i l d )•• Eh (potencial redox)Eh (potencial redox)

HH•• pHpH

S li id d S li id d •• Salinidade Salinidade

P d iP d i•• Presença de organismosPresença de organismos

Teor de matéria orgânica e concentração de metal

Zn PbPb

Cu Cd

Caçador & Vale, 1999

Metais pesados em rizoconcreçõesp

Zn Pb Concentração Zn çmédia do sedimento

Cu CdCd

Aster tripolium

Caçador & Vale, 2001

Aster tripolium

Efeito das plantas na disponibilidade dos metais(Zn, Pb, Cu, Cd, Cr, Ni e Co)

80

90

100

Sedimento sem vegetação( , , , , , )

50

60

70

80

%

Zn

Pb

Cu

Cd

10

20

30

40Cd

Cr

Ni

Co

S l d C i 0HAc/total HNO3/total DTPA/total

100

Sedimento com vegetação

Sapal de Corroios

60

70

80

90

Zn

Pb

30

40

50

60

%

Pb

Cu

Cd

Cr

Ni

0

10

20

HAc/total HNO3/total DTPA/total

Ni

Co

Caçador & Vale, 1999

Capacidade Capacidade fitoestabilizadorafitoestabilizadora dos sapaisdos sapais

600

700o

1000

Sedimento Plantas

nta

300

400

500

600

etal

/ g

sedi

men

to

S. maritima

H. portulacoides10

100

Raiz

Caule

etal

/ g

PS p

lan

0

100

200

Cu Pb

g m

e H. portulacoides1

S. maritima H. portulacoides

S. maritima H. portulacoides

Cu Pb

Folhas

g

me

90%100%

90%100%

Especiação

40%50%60%70%80% residual

cristalline Fe oxides

amorphous Fe oxides

organic complexes 40%50%60%70%80%90%

0%10%20%30%

Pb Cu

Mn oxides

carbonates

exchangeable0%

10%20%30%

Pb Cu

Reboreda & Caçador, 2007Halimione portulacoides Spartina maritima

Os sapais e a qualidade das Os sapais e a qualidade das águas costeiras e de transiçãog ç

-Variação Sazonal- Micro-topografia

-Espécies- Variação Genética

Parte AéreaMetais no Sedimento Sistema Radicular

Actividade radicular

Sedimento

“ fracção nãod í l “ Actividade radicular

- Capacidade de armazenamento da planta

- Presença de óxidos de Fe e

disponível “

Presença de óxidos de Fe e Mn a revestir a raiz

- Presença de microrganismos“ fracção

disponível ”

Potencial redoxM é â - Potencial redox- pH- Presença de iões

- Matéria orgânica- Textura

Bi di id d Biodiversidade

ICC

Wadden sea

OBRIGADOOBRIGADO