caracterizaÇÃo sedimentar e ambiental do estuÁrio …

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA – CCET

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEODINÂMICA

E GEOFÍSICA – PPGG

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

CARACTERIZAÇÃO SEDIMENTAR E AMBIENTAL DO ESTUÁRIO DO RIO POTENGI-RN E SUA PLATAFORMA ADJACENTE UTILIZANDO

FORAMINÍFEROS BENTÔNICOS COMO FERRAMENTA AUXILIAR

Autor:

JANIHERYSON FELIPE DE OLIVEIRA MARTINS

Orientadora:

DRA. PATRÍCIA PINHEIRO BECK EICHLER

Co-orientador: DR. MOAB PRAXEDES GOMES

DISSERTAÇÃO Nº: 202/PPGG

NATAL/RN

FEVEREIRODE 2018









Dissertação N°.202/PPGG apresentada ao

Programa de Pós-graduação em

Geodinâmica e Geofísica - PPGG, da

Universidade Federal do Rio Grande do

Norte, como requisito à obtenção do título

de Mestre em Geodinâmica e Geofísica,

com área de concentração em

Geodinâmica.

Orientadora: Dra. Patrícia P. Beck Eichler

Co-Orientador: Moab Praxedes Gomes

NATAL/RN

FEVEREIRO DE 2018









COMISSÃO EXAMINADORA:

DRA. PATRÍCIA PINHEIRO BECK EICHLER (ORIENTADORA)

DRA. HELENICE VITAL (MEMBRO INTERNO)

DR. ROBERTO LIMA BARCELLOS (UFPE)

(MEMBRO EXTERNO)

NATAL/RN

FEVEREIRO DE 2018

A Deus, que me proporcionou a vida e a

vontade de realizar.

"Quem é este que até o vento e o mar lhe

obedecem?" (Marcos 4: 41b).

Resumo

Os foraminíferos bentônicos são muito utilizados como bioindicadores

ambientais, principalmente em ambientes com altos níveis de poluição e

interação antrópica. Neste trabalho foram utilizados 59 amostras sedimentares

coletadas através de draga Van Veen, além de dados físico-químicos da coluna

d’água utilizando o equipamento CTD (conductivity, temperature and depth). O

objetivo desta pesquisa foi a caracterização sedimentar e ambiental do estuário

do Rio Potengi e de sua plataforma continental interna adjacente. A área de

estudo, correspondente ao estuário, localiza-se entre a ponte Presidente Costa

e Silva e a ponte Nilton Navarro, já a área plataformal está inserida entre as

praias de Mãe Luiza, a sul, e Redinha Nova, a norte, a aproximadamente 10 km

da costa. Em laboratório foram realizadas análises de granulometria, teores de

carbonato e matéria orgânica, além da triagem dos foraminíferos bentônicos.

Como resultados foram obtidos mapas de fácies sedimentares, teores de

carbonato e matéria orgânica, gráficos PCA (principal component analysis),

Cluster e a descrição dos foraminíferos em tabelas. A partir dos resultados foi

possível dividir a área estudada em três porções. A primeira região

compreendendo o estuário, onde predominam areias finas a médias e onde a

concentração de foraminíferos oportunistas indicaram a entrada de poluentes no

canal; a segunda compreende a porção central da plataforma interna, dominada

por uma sedimentação carbonática e com grande abundância de foraminíferos

e, por fim, a terceira região, situada também na plataforma interna, é dominada

por sedimentos siliciclásticos e com baixa abundância de foraminíferos. A

distribuição desses organismos bentônicos caracterizou a área de estudo quanto

a saúde ambiental e mostrou que a Ammonia tepida é dominante no estuário e

a Quinqueloculina lamarckiana na plataforma. A abundância de Amonnia tepida

e a baixa concentração das demais espécies na região estuarina revelou um

ambiente de elevado grau de estresse.

Palavras-chaves: estuário Potengi, plataforma interna, foraminífero bentônico.

Abstract

Benthic foraminifera are widely used as environmental bioindicators,

especially in environments with high levels of pollution and anthropogenic

interaction. We colleceted 59 sediment samples through Van Veen grab sampler,

as well as physical-chemical data from the water column using the CTD

(conductivity, temperature and depth) equipment. The objective is the

sedimentary and environmental characterization of the Potengi River estuary and

the adjacent inner continental shelf of Rio Grande do Norte4. The study area is

located between Presidente Costa e Silva and Nilton Navarro bridges, while the

continental shelf area is located between the beaches of Mãe Luiza in the south

and Redinha Nova in the north, approximately 10 km from the coast.

Granulometry, carbonate and organic matter contents analyzes, besides the

benthic foraminiferal classification were studied. Sedimentary facies, carbonate

and organic matter contents, PCA (Principal Component analysis), Cluster and

foraminifera data show that the area can be divided into three parts. First part is

the estuary, where fine to medium sands predominate, and foraminiferal

assemblages show evidence of some pollution in the river channel. The second

part is the central portion of the inner shelf, which has carbonate sedimentation

and a great abundance of foraminifera. The third part is also located on the inner

shelf, but has siliciclastic sediments and low abundance of foraminifera. It was

observed that Amonnia tepida are predominant in the estuary and

Quinqueloculina lamarckiana in the shelf. The abundance of Amonnia tepida and

the low concentration of the other species in the estuarine region revealed a high

stress environment.

Keywords: Potengi estuary, inner shelf, benthic foraminifera.

Agradecimentos

À Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), ao

Departamento de Geologia e ao Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica

e Geofísica pela estrutura e corpo docente qualificado. Pelos recursos

disponibilizados pelo CNPq para a realização deste trabalho através do Projeto

“GeoHabitat e Dinâmica Morfo-Sedimentar do Vale Inciso Estuarino do Rio

Potengi, RN” (nº 462448/2014-2) coordenado pelo Prof. Moab P. Gomes.

À orientadora Dra. Patrícia Eichlerpelo apoio e conhecimentos

compartilhados.

Ao co-orientador Dr. Moab P. Gomes pelo auxílio e disponibilidade ao

longo do desenvolvimento dessa pesquisa.

Ao laboratório de Geologia e Geofísica Marinha e Monitoramento

Ambiental (GGEMMA), à sua coordenadora Helenice Vital e aos técnicos Junior

e Canindé por todo empenho para a execução desse trabalho.

Ao laboratório de Sedimentologia e Geoquímica do departamento de

Geologia pela disponibilidade para a realização das análises necessárias, em

especial, a Tarsila e Robison que colaboraram durante essas atividades.

Aos meus pais pelo incentivo e pelas mãos estendidas que sempre

celebraram as minhas vitórias.

A minha namorada Luzia pela força e dedicação que me levaram a

conquista de mais uma etapa.

A Deus que me concedeu motivação e não deixou que meus esforços

desfalecessem. A Ele toda a glória!

Sumário

Sumário ................................................................................................................................. 10

1.1 Introdução ..................................................................................................................... 12

1.2 Localização da área de estudo ................................................................................ 13

2.1 Estuário .......................................................................................................................... 16

2.2 Clima ............................................................................................................................... 19

2.3 Vegetação ...................................................................................................................... 21

2.4 Contexto geológico local ........................................................................................... 22

2.4.1 Bacia Potiguar ......................................................................................................... 22

2.4.1.1 O Grupo Barreiras .......................................................................................... 24

2.4.1.2 Sedimentos Quaternário ............................................................................... 24

3.1 Amostragem de sedimentos ..................................................................................... 26

3.2 Parâmetros biológicos ............................................................................................... 27

3.3 Dados hidrográficos ................................................................................................... 29

3.4 Tratamento dos sedimentos ..................................................................................... 30

4.1 Distribuição dos teores carbonato (CaCO3) ......................................................... 36

4.2 Distribuição dos teores de matéria orgânica ....................................................... 38

4.3 Fácies sedimentares ................................................................................................... 39

4.4 Análises de PCA e Cluster ........................................................................................ 44

4.5 Distribuição dos foraminíferos ................................................................................ 45

5 Artigo .................................................................................................................................. 54

6.1 Considerações finais .................................................................................................. 76

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO

Martins, J.F.O. Capítulo I - Introdução

12

1.1 Introdução

O uso de foraminíferos bentônicos como bioindicadores tem se

destacado. Esses organismos são amplamente utilizados em diversos estudos

de caracterização ambiental (Armynotdu Châteletet al., 2004; Alves, 1995),

reconstrução paleoambiental (Nouradini et al., 2015; Maccotta et al., 2013;

Casieri & Carboni, 2007), condições hidrodinâmicas (Saad & Wade, 2017;

Yamashita et al., 2016) e identificação de níveis de estresse ambiental (Yanko-

Hombach et al., 2017; Badawi & El-Menhawey, 2016).

Os foraminíferos são, em geral, sensíveis as alterações ambientais, e

suas populações são fortemente controladas pelos parâmetros químicos e

físicos da água (Eichler et al., 2003; Todd & Brönnimann, 1957). Esses

organismos surgiram no Cambriano e persistem, através de sucessivas

evoluções, até hoje, em praticamente todos os ambientes aquáticos (Vilela,

2004).

As associações de foraminíferos são controladas por variáveis ambientais

como temperatura, profundidade, salinidade, substrato, teor de oxigênio, e

disponibilidade de matéria orgânica. Portanto, mudanças nas características do

meio são capazes de alterar as assembleias existentes em um determinado

ambiente (Vilela, 2004; Eichler et al., 2003).

Algumas espécies, por serem resistentes às variações do meio,

multiplicam-se acima da normalidade, aproveitando a entrada de nutrientes

oriundos das fontes poluentes e da baixa competição com outras espécies

menos resistentes, sendo assim chamadas de ‘oportunistas’ e, comumente, são

abundantes em áreas poluídas.

Os foraminíferos bentônicos indicam o nível de poluição ambiental de

determinada área, são ferramentas importantes que podem sugerir a

necessidade da preservação ambiental e embasar políticas públicas a esse

respeito. Dentro desse cenário, está a cidade de Natal, que nos últimos anos

vem passando por um rápido processo de crescimento, caracterizado pela

rápida urbanização, pela verticalização acelerada e pela expansão da malha

urbana em direção as cidades vizinhas, formando a “Grande Natal” (Araújo et

al., 2000). Esse fato, por ocorrer de forma não controlada, culmina com a

destinação indevida de resíduos oriundos das atividades humanas; os dejetos e


13

esgotos da cidade e dos seus arredores, descartados em direção ao Rio Potengi

(IDEMA, 2013; Medeiros, 2009).

Assim sendo, o objetivo dessa pesquisa, com base em análise

sedimentológica, físico-química e biológica, é caracterizar o estuário do rio

Potengi e sua plataforma continental interna adjacente quanto a dinâmica

ambiental apontando locais sujeitos à deposição e sedimentação de materiais

finos associados ou não à poluição.

Outro aspecto importante dos estuários e suas plataformas adjacentes é

a composição e a granulometria dos grãos do fundo aquático. O tamanho dos

grãos pode refletir a energia hidrodinâmica do fluxo aquoso e sua capacidade de

transporte, no caso dos grãos alóctones, e a produtividade biológica, no caso

dos grãos autóctones.

Os níveis de poluição também podem ser aferidos a partir dos teores de

matéria orgânica (MO) associados com outros parâmetros reforçadores como,

por exemplo, os foraminíferos. A concentração anômala de MO pode sugerir

ambientes poluídos (Bacellos et. al., 2016).

1.2 Localização da área de estudo

O estuário do rio Potengi, o maior e mais importante do estado do Rio

Grande do Norte (Scudelari et al., 2008), nasce nas intermediações de Serra de

Santana-RN, e percorre aproximadamente 180 km, saindo de uma cota de 500

metros acima do nível do mar, até desaguar no oceano atlântico. A área de

estudo está subdividida em duas áreas contínuas (Figura 02) localizados no

município de Natal, Rio Grande do Norte. A primeira porção corresponde ao

estuário do rio Potengi e está inserida em uma região limitada entre as pontes

Presidente Costa e Silva (Ponte de Igapó) à leste, e a Nilton Navarro, à Oeste.

Já a segunda, compreende a porção da plataforma interna adjacente à

desembocadura do rio Potengi e está inserida entre as praias de Mãe Luiza, a

sul e da Redinha Nova, a norte, a aproximadamente 10 km da costa.


14

Figura 02 - Localização da área de estudo (Estuário de rio Potengi e plataforma

adjacente).

CAPÍTULO II

CARACTERIZAÇÃO

DA ÁREA DE ESTUDO

Martins, J.F.O. Capítulo II - Caracterização da área de estudo

16

2.1 Estuário

Diversas classificações são propostas para os ambientes estuarinos, no

entanto, as mais difundidas são aquelas que definem estuários como corpos de

água semiconfinados, nos quais ocorrem intensas misturas entre os processos

fluviais e marinhos (Rossetti, 2006). Fisiograficamente, podemos dizer que

estuário é um corpo litorâneo aquoso, comumente salobro e em comunicação

constante com o oceano (Suguio, 2003). Em virtude dessa intensa interação, os

produtos sedimentares produzidos nesses sistemas são complexos e

lateralmente variáveis. Em linhas gerais, os estuários caracterizam-se por corpos

alongados e estreitos, que ocorrem desde a planície costeira até o limite da zona

de maré, nos quais a capacidade de retrabalhamento é superior ao fornecimento

sedimentar (Miranda et al., 2002).

No passado os estudos de áreas estuarinas tinham seus objetivos, quase

que exclusivamente, nos aspectos econômicos e sociais, como a pesca, a

engenharia, a poluição, etc. Aos poucos, essa ênfase, foi mudando em virtude

da importância desses ambientes como potenciais petrolíferos (25% das

reservas de petróleo estão localizadas em trapas siliciclásticas de sistemas

estuarinos). Além disso, há um importante uso como ferramenta de estudo da

variação eustática, relacionada à subida do nível do mar desde a última

glaciação (Rossetti, 2006).

Os estuários são importantes por abrigarem uma grande diversidade

biológica, além de serem utilizados em diversas atividades econômicas como,

por exemplo, a pesca e o escoamento de mercadorias nas zonas portuárias

(Silva, 2001). A maior parte dos estuários está inserido em regiões urbanas e em

virtude dessa proximidade são frequentemente utilizados como destino final de

esgotos e resíduos contaminantes. Esses poluentes lançados nos rios, muitas

vezes sem tratamento prévio, fazem com que o equilíbrio ambiental seja

modificado, provocando alterações físicas, químicas e biológicas no estuarino

(Eichler et al., 2003; Frazão, 2003).

As planícies costeiras favorecerem a formação de estuários, contudo,

esses sistemas podem se formar nos mais variados ambientes, climas e regime

de marés. Aliados a esses condicionantes existem também a taxa de

sedimentação, a morfologia e a tectônica que podem exercer forte influência na


17

formação dos estuários. Os sedimentos que transitam dentro desse sistema

podem ter origem plataformal (trazidos por correntes de maré enchente), erosão

da margem e do fundo canal fluvial, trazidos pelo vento até o canal ou formados

por atividades biológicas diversas. Eles serão transportados e, mesmo após a

sedimentação, os grãos podem ser remobilizados e recolocados novamente em

suspensão (Suguio, 2003).

Uma vez no estuário, o sedimento de fundo é carreado em direção ao

mar, esse pode se depositar na zona de convergência (encontro das águas

salinas com águas fluviais) junto à cabeceira, onde a energia do fluxo é menor

(Figura 01). Em geral, os sedimentos finos são mantidos em suspensão e são

depositados em períodos de menor descarga do rio ou em áreas de baixa

energia como mangues, pântano e planícies de lama, onde predominam

sedimentos finos e matéria orgânica. Em regiões de equilíbrio entre os fluxos

fluviais e os fluxos de maré, a diferença de densidade entre essas massas de

água é o fator responsável pela manutenção dos sedimentos finos em

suspensão (Rossetti, 2006).

Os grãos mais finos são mantidos em suspensão pela mistura de fluxo e

podem representar uma concentração de 10 a 100 vezes maior que nas demais

porções do estuário, parte desses sedimentos se mantêm em suspensão nas

zonas de mistura (zona de turbidez), outra parte consegue retornar para as

porções superiores do estuário através das camadas inferiores, ou indo em

direção ao mar por intermédio das correntes de mares, ondas e costeiras

(Rossetti, 2006).

Os períodos chuvosos podem modificar a dinâmica de interação entre as

águas fluviais e as marinhas. Nesses períodos, o estuário adquire maior

capacidade de transportar sedimentos e, devido ao maior volume de água fluvial,

a zona de turbidez é empurrado em direção a desembocadura.


18

Figura 01 – Modelo de circulação estuarina (Rossetti, 2006).

As correntes de marés são o principal agente modelador dos estuários

dominados por maré e com regime de meso e macromaré, essas correntes

tendem a dominar o padrão de sedimentação do estuário. As marés são

produzidas pela oscilação periódica do nível da água oceânica, produzida pela

atração gravitacional da lua e, em menor intensidade, a do sol. As marés atingem

as menores amplitudes quando a lua e o sol estão em ângulo reto com a terra

(marés de quadratura) e maiores amplitudes quando eles estão aliados em linha

com a nosso planeta. De acordo com a amplitude, as marés podem ser de três

tipos: micromaré, quando as amplitudes são inferiores a 2 metros, mesomaré,

com amplitudes entre 2 e 4 metros e macromaré, quando superiores a 4 metros.

Quando as águas oceânicas penetram nos estuários, ocorre um processo

denominado maré de salinidade, esse processo se distingue da maré dinâmica

formada pela propagação de ondas, onde não ocorre invasão de água salgada

no estuário (Suguio, 2003). No Brasil, observa-se que quanto mais próximo do

Equador, mais intenso são os regimes de maré (Rossetti, 2006).

As correntes de marés nos estuários produzem variados depósitos

sedimentares, alguns são exclusivos desse ambiente. Em geral, é possível

observar o padrão cíclico das marés cheias e vazantes, que é responsável por

estratificações do tipo espinha-de-peixe. Em alguns casos é possível notar o

predomínio de um dos fluxos de corrente, o de maré cheia ou o de maré vazante,

formando produtos assimétricos (Rossetti, 2006). Desse modo, os estuários são


19

considerados como evidência da submersão rápida ou elevação do nível do mar

(Suguio, 2003).

Com base nos processos dominantes, os estuários podem ser divididos

em três porções distintas: a primeira, a parte mais interna, é caracterizada pelo

predomínio dos processos fluviais; a segunda, a porção central, caracterizada

por agentes de baixa energia, nos quais há um equilíbrio entre os processos

marinhos e fluviais e, por último, a terceira porção, mais externa, com maior

energia que a central e, portanto, apresenta uma sedimentação mais grossa

(Figura 01). Além dessa classificação, ainda existe outra, que divide os estuários

em dominados por ondas ou por marés (Rossetti, 2006).

Nesse contexto, está inserido o estuário do Rio Potengi. Esse ambiente

estuarino, segundo Reinson (1992), é classificado como estuário de maré, pois

mesmo possuindo um regime de mesomaré, as correntes de maré exercem forte

influência sobre a dinâmica estuarina. Frazão (2003) considerando os padrões

de circulação dos fluxos, classifica o estuário do Potengi como

moderadamente/parcialmente misturado, no qual ocorrem misturas entre a água

doce e marinha e, onde o gradiente de salinidade cresce do leito para a

superfície da água. Para Cunha (2005), as contribuições fluviais do rio Potengi

são pouco expressivas e as declividades do canal são suaves, o que favorece a

penetração salina durante o ano inteiro.

2.2 Clima

A região estudada apresenta alta umidade relativa do ar, radiação solar

intensa e temperaturas elevadas, com duas épocas bem definidas, uma

chuvosa, na qual predominam temperaturas mais amenas, maior umidade

relativa e ventos em direção sudeste, oscilando para sul-sudoeste. Já o segundo

período, menos chuvoso, caracteriza-se por temperaturas mais elevadas,

umidade relativa mais baixa que no período anterior e ventos

predominantemente na direção sudeste (Araújo et al., 1998).

O clima na cidade de Natal, de acordo com a classificação de Köppen,

esta compreendido entre um clima quente e úmido (As’) e um clima árido e

quente (BSH), o primeiro predomina sobre o segundo (Frazão, 2003; Boski et

al., 2015).


20

Segundos dados do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), entre os

anos de 2015 e 2016, os meses com maior taxa pluviométrica ocorreram entre

março, abril e junho, entre esses, o mês de março apresentou a maior taxa

registrada, conforme mostra as Figuras 03 e 04. A precipitação acumulada anual

em 2015 foi de 1.472 mm e a de 2016 foi 1.455 mm. A precipitação é um fator

fundamental na regulagem do ciclo hidrológico, portanto, exerce forte influência

na dinâmica estuarina.

Figura 03 – Acúmulo de chuvas por mês em Natal-RN, durante o ano de 2015(Fonte: INMET).


21

Figura 04 – Acúmulo de chuvas por mês em Natal-RN, durante o ano de 2016.

(Fonte: INMET).

2.3 Vegetação

A vegetação que cerca o estuário do Rio Potengi é do tipo manguezal

(Figura 05). Esse ecossistema é formado por uma vegetação adaptada a água

salobra, que ocorrem em regiões tropicais e em terrenos nos quais a ação da

maré é intensa. Essa vegetação é responsável pela formação de um dos mais

produtivos ecossistemas do planeta. Os principais gêneros encontrados no

estuário do rio Potengi são a Rhizophoda mangle (mangue vermelho),

Laguncularia racemose (ou mangue branco) e a Avicennia germinans (IDEMA,

2013).

Além de serem considerados como berçário de muitas espécies, os

mangues também exercem forte influência na proteção da costa contra a ação

da erosão marinha, pois retém sedimentos e evita o assoreamento da zona

costeira (IDEMA, 2013).

Figura 05 – Vegetação presente no Estuário do Rio Potengi, exibindo a espécie:

Rhizophoda mangle (mangue vermelho).


22

Esse ecossistema vegetal tem sofrido com os constantes

desmatamentos, com o acúmulo de lixo e com o avanço da carcinicultura local,

conforme mostra a Figura 06.

Figura 06 –Área de degradação vegetal do mangue do estuário do Rio Potengi,

em virtude da expansão da carcinicultura- retângulo vermelho (Fonte: Google

Earth).

2.4 Contexto geológico local

2.4.1 Bacia Potiguar

O Estuário do Rio Potengi localiza-se na porção leste (oriental) do Rio

Grande do Norte. Essa região, segundo Frazão (2003), está inserida na Bacia

litorânea cretácea Pernambuco-Paraíba-Rio Grande do Norte, mais

precisamente sobre a Formação Barreiras. A Formação Barreiras corresponde

a uma cobertura continental cenozóica que ocorre, preferencialmente, em

regiões próximas a linha de costa, recobrindo formações de idade Cretácea

(Angelim et al., 2007; Córdoba et al., 2007).

A Bacia Potiguar (BP) é de idade Cretácea e, sua formação está ligada

aos esforços distensivos durante o cretáceo inferior, provocado pelo rifteamento

que deu origem a separação entre as placas Sul- Americana e Africana (Figura

07). A BP localiza-se na porção nordeste do Brasil, predominantemente, no

estado do Rio Grande do Norte, com uma menor porção no estado do Ceará.


23

Ela é limitada a sul pelo embasamento cristalino, a norte e a leste pelo oceano

atlântico e, a oeste pela Bacia do Ceará. A BP possui aproximadamente 60.000

km2, entre os quais, 24.000 km2 se encontram emersos e 36.000 km2 submersos

(Angelim et al., 2007).

Figura 07 – Mapa geológico da porção emersa da Bacia Potiguar (modificado de

CPRM, 2003 e Angelim, 2007).Domínios Crustais: DCC – Ceará Central e DRN

– Rio Grande do Norte. Zonas de Cisalhamento: ZCO – Óros; ZCJ – Jaguaribe;

ZCPA – Portalegre; ZCPJC – Picuí-João Câmara; e SFC – Sistema de Falhas

Carnaubais.

A sedimentação da BP ocorreu em quatro fases distintas, a primeira

denominada de sinrifte I, caracterizada por depósitos flúvio-eólicos e lacustres,

pertencentes Formação Pendências; a segunda denominada sinrifte II,

composta pela Formação Pescada. A fase seguinte é caracterizada como

transicional, constituída pela Formação Alagamar e, por último, a fase pós-rifte,

na qual a Bacia foi exposta a uma subsidência termal (Angelim et al., 2007).

O embasamento da BP é composto por migmatitos, gnaisses e granitos

pertencentes ao complexo Migmatítico/Granítico do Terreno Pernambuco-

Alagoas. Acima desse embasamento cristalino estão os sedimentos do

Eocretáceo (Córdoba et al., 2007).


24

2.4.1.1 O Grupo Barreiras

O Grupo Barreiras ocorre próximo ao litoral em forma de tabuleiros

costeiros ou falésias litorâneas, e esta sobreposto aos litotipos do embasamento

cristalino Pré-Cambriano ou do Grupo Apodi. Essa formação é composta por

conglomerados e arenitos ferruginosos friáveis de coloração avermelhada e

esbranquiçada, com matriz caolinítica e abundantes concreções lateríticas.

Representam depósitos de sistemas aluviais, fluviais e costeiros (Angelim et al.,

2007; Frazão, 2003).

2.4.1.2 Sedimentos Quaternário

Os sedimentos quaternários compõe em grande parte o substrato do

estuário do rio Potengi, eles são representados pelos depósitos de mangues,

terraços fluviais, aluvionares, praia, arenitos de praia (beachrocks) e dunas fixas

e móveis (Frazão, 2003). Os arenitos de praia ocorrem desde o estado do Rio

de Janeiro até o Ceará. As dunas, em sua maioria, são parabólicas e composta,

essencialmente, por quartzo, com um trend de direção SE-NW (Gomes et al.,

1981). Os sedimentos que compõe as dunas são originados da Formação

Barreiras ou trazidos da plataforma continental (Frazão, 2003). Os depósitos

aluvionares, por outro lado, são mal distribuídos na área, formando estreitos

terraços e planícies. São compostos de uma matriz argilo - ferruginosa e grãos

de quartzos finos a médios, possivelmente, esses depósitos estão relacionados

a planícies de inundação. Já os depósitos praiais são sedimentos arenosos não

consolidados, compostos por quartzo e minerais pesados (Frazão, 2003).

CAPÍTULO III

METODOLOGIA

Martins, J.F.O. Capítulo III - Metodologia

26

3.1 Amostragem de sedimentos

A coleta de sedimentos de fundo no estuário e na plataforma interna

(Figura 02) ocorreram nos dias 04/03/2016 e 11/03/2016. É importante destacar

que as amostragens ocorreram em um curto intervalo de tempo e em período

relativamente chuvoso.

No primeiro dia foram coletadas 35 amostras no estuário do rio Potengi e,

no segundo, foram coletadas 24 amostras na plataforma interna adjacente ao

estuário do rio. Em cada ponto de amostragem foi coletada uma amostra, da qual

foi retirada duas alíquotas, uma destinada ao estudo dos foraminíferos

bentônicos e a outra destinada à análise granulométrica, medição dos teores de

carbonato e matéria orgânica. A amostragem sedimentar foi realizada utilizando

a draga do tipo Van Veen (Figura 08).

Figura 08 – Draga Van Veen utilizada para as amostragens de fundo.

O amostrador Van Veen coleta os primeiros centímetros de sedimento do

fundo aquático. Esse equipamento possui uma trava que mantém as pás abertas

enquanto a corda, que sustenta a estrutura suspensa está tensionada. Quando

o amostrador atinge a substrato, a corda perde a tensão e, a trava se solta

permitindo que o mecanismo feche a draga. Essa draga armazena em seu

interior o conteúdo amostrado (Figura 09), conservando as camadas tais com

um grau de mistura aceitável (Griep, 2011). Dessa forma, é possível coletar

organismos bentônicos que vivem nos primeiros centímetros do sedimento de


27

fundo, sem que esses sejam levados durante a subida da draga (Figura 10). Em

algumas regiões cascalhosas da plataforma, durante a amostragem, a presença

dessa granulometria grossa, impossibilitou o correto fechamento da draga,

provocando perdas de sedimentos e consequentemente da amostra.

Figura 09 –Processo de amostragem com draga Van Veen: A) Descida do

equipamento armado, B) Penetração no solo e desarmamento da estrutura, C)

Fechamento das pás e amostragem do fundo e D) Subida da draga com

conteúdo amostrado em seu interior.

3.2 Parâmetros biológicos

Para triagem dos foraminíferos foram coletados 50g dos dois primeiros

centímetros de cada amostra. Essas alíquotas foram tingidas com corante Rosa

Bengala (solução: 1 grama de rosa bengala para cada litro de álcool). Esse

corante é absolvido pelos tecidos vivos dos protozoários, criando uma

diferenciação visível entre os organismos que se encontravam vivos e mortos

durante a coleta.

Em cada ponto amostral também foram coletados e acondicionadas em

potes plásticos aproximadamente 500 g de sedimento. Essa fração foi destinada

às análises granulométricas, dos teores de carbonato e matéria orgânica.


28

Figura 10 - Coleta de sedimentos para triagem dos foraminíferos bentônicos.

As amostras destinadas à identificação e quantificação de foraminíferos

foram peneiradas a úmido com a utilização das malhas de peneiras 0,5mm e

0,062mm. As frações de sedimentos superiores a 0,5 mm e as inferiores a

0,062mm foram descartadas, sendo considerada apenas a fração retida nesse

intervalo. Posteriormente, essas amostras foram depositadas em um funil

coberto com papel-filtro e secadas em estufa à 60°C. Após a secagem, as

amostras foram pesadas em balança de precisão e, quando necessário,

quarteadas para frações menores que variaram de 50% até 1,6% do conteúdo

total, tendo como base a abundância de tecas de foraminíferos pré observadas.

Esse procedimento teve como objetivo evitar o excesso de carapaças dos micro-

organismos nos sedimentos e atingir um quantitativo próximo a 100 indivíduos

em cada amostra.

Os foraminíferos contidos nas amostras foram separados manualmente

com auxílio do microscópico bilocular de luz refletida (Figura 11) e com pincel

fino embebido em cola orgânica. Em seguida, as tecas foram coladas em placas

numeradas de fundo preto, conforme a semelhança de espécies (Figura 12). Nas

placas numeradas os foraminíferos foram classificados e fotografados, para

posteriormente, serem submetidos a interpretação correspondente aos

ambientes nos quais esses organismos estavam inseridos.


29

Figura 11 – Triagem de foraminíferos em lupa binocular do Laboratório de

Geologia e Geofísica Marinha - GGEMMA.

Figura 12 – Materiais utilizados na preparação e triagens das amostras: mini

quarteador (superior direita), pincel (centro), placa de amostragem (superior

esquerda) e placa numerada para acondicionamento das tecas de foraminíferos

(inferior esquerda).

3.3 Dados hidrográficos


30

As amostragens de sedimentos foram acompanhadas da coleta de dados

de temperatura, salinidade, profundidade e pressão da coluna d’água. Para

tanto, foi utilizado o equipamento CTD (condutivity, temperature and depth) da

empresa CastAway a fim de obter perfis verticais da lâmina d’água em função

da profundidade (Möler & Abe, 2011). Esses dados são importantes na

caracterização ambiental e do habitat dos organismos, facilitando a interpretação

da sedimentação local. Esses dados também foram utilizados na elaboração dos

gráficos multivariados, nos quais os foraminíferos compõem uma de suas

variáveis.

3.4 Tratamento dos sedimentos

Imediatamente à chegada das amostras no laboratório de sedimentologia

do departamento de Geologia - UFRN, as amostras de 500 g foram submetidas

à lavagem e, as amostras de 50g foram congeladas, para que se evitasse a

perda e/ou contaminação dos foraminíferos.

As amostras de 500g foram lavadas e deixadas em repouso para

decantação das frações mais finas - silte e argila. Após a total decantação dos

sedimentos, a água suja foi substituída por água limpa. Esse procedimento foi

repetido três vezes, até que a maior parte das impurezas e a salinidade fossem

removidas. As amostras do estuário passaram mais tempo em repouso que as

da plataforma, isso em virtude da maior quantidade de argila e silte presentes.

Em seguida, todas amostras foram colocadas para secar em estufa à 60°C.

Depois de secas as amostras foram quarteadas e subdivididas em três porções.

A primeira porção (100 g) foi destinada à análise granulométrica por

peneiramento a seco, a segunda foi destinada à medição dos teores de

carbonato (CaCO3) (10 g) e ao teor de matéria orgânica (10 g) e a terceira (50 g)

destinada à quantificação de foraminíferos.

Para a granulometria foi utilizado um agitador de peneira vibratória e um

conjunto de 7 peneiras (Figura 13), compreendendo as frações (abertura das

malhas), >4,00 mm, >2,00 mm, >1,00 mm, >0,50 mm, >0,25 mm, >0,125 mm,

>0,062 mm e <0,062 (Figura 13). O processo de peneiramento teve duração 15

min (Kennedy et al., 2002; Dias, 2004; Virtasola et al., 2014).


31

Figura 13 – Conjunto de peneiras e agitador elétrico Produtest (rotup) do

laboratório de Sedimentologia.

O teor de carbonato foi medido com base na diferença entre os pesos

iniciais e finais das amostras, após o ataque químico com ácido clorídrico à 10%.

Após o ataque ácido as amostras foram lavadas com água destilada e secadas

em estufa a 60° C (Carver, 1971). O mapa dos teores de Carbonato foi elaborado

no Software ArcGis 10.2, utilizado o método de interpolação Splinel.

A matéria orgânica foi calculada a partir da diferença entre os pesos

iniciais e finais das amostras após aquecimento em mufla à 600°C durante 5

horas (Carver, 1971), (Figura 14). Antes da pesagem inicial as amostras foram

desumidificadas na estufa a 100°C durante 24 horas para evitar que o peso da

umidade retida nos sedimentos interferisse nas medições (Figura 15). O mapa

dos teores de matéria orgânica foi elaborado no Software ArcGis 10.2, utilizado

o método de interpolação Spinel.


32

Figura 14 – Queima da matéria orgânica das amostras inseridas nos cadinhos

na mufla do laboratório de Geoquímica.

Figura 15 –Secagem das amostras de sedimentos em estufa à 60ºC no

laboratório de Sedimentologia.

Os resultados estatísticos para os dados de granulometria e para o teor

de carbonato foram obtidos a partir do programa Sistema de Análises

Granulométricas (SAG) da Universidade Fluminense (Dias & Ferraz, 2004). Este

software fornece parâmetros estatísticos de média, mediana, selecionamento,

assimetria e curtose, frequência acumulativa, além de histograma de barras e

curva cumulativa e classificações sedimentológicas diversas.

Os dados bióticos e abióticos foram analisados a partir do software

PRIMER da Universidade de Plymouth, descrito por Clarke & Warwick (2001). A


33

partir desse software foram feitos gráficos PCA (principal component analysis) e

Cluster, os quais permitem avaliar as relações de causa e efeito e, a

interdependência entre as variáveis em estudo. A PCA é uma técnica

multivariada que transforma linearmente um conjunto de variáveis, inicialmente

correlacionadas entre si, num conjunto substancialmente menor de variáveis não

correlacionadas, contendo a maior parte da informação do conjunto original

(Hongyu et al., 2015). As variáveis abióticas (temperatura, pressão, salinidade,

teor de carbonato e matéria orgânica) desse estudo foram utilizadas para essa

análise. Já na análise Cluster ocorre o agrupamento das amostras por

similaridade, de modo hierárquico, de forma que o resultado final é uma árvore

de classificação (dendograma) (Metz, 2006). Para essa análise foi utilizado a

variável biótica, que nesse estudo, corresponde aos foraminíferos.

Todos esses dados foram utilizados na elaboração dos mapas de padrões

de fundo e na distribuição e interpretação das fácies sedimentares. Esses mapas

são empregados para auxiliar o conhecimento dos substratos aquáticos e são

bastante aplicados em pesquisas marinhas, como exemplo, o projeto de

Reconhecimento da Margem Continental Brasileira (REMAC), realizado no Brasil

em 1974 (Griep, 2011). A Figura 16 demonstra todas as etapas seguidas durante

a construção dessa dissertação.


34

Figura 16 –Fluxograma das etapas que envolveram a elaboração da

dissertação.

CAPÍTULO IV

RESULTADOS

Martins, J.F.O. Capítulo IV - Resultados

36

4.1 Distribuição dos teores carbonato (CaCO3)

Em geral os teores de carbonato (CA) foram maiores na plataforma que

no estuário do rio Potengi. Os teores crescem de oeste para leste na plataforma

e no canal estuarino, apenas o ponto 22 (Figura 18) apresentou valores elevados

(acima de 80%). Na região plataformal, próxima a desembocadura do rio, é

possível observar a influência da entrada de águas estuarinas na produção

carbonática da plataforma (Figura 17). No entanto, nos locais onde a influência

da mistura dos fluxos é menor e predominam águas oceânicas de salinidade

normal são encontrados maiores proporções de CA e grande quantidade de

carapaças de foraminíferos (Figura 18). Em suma, os maiores teores de CA

foram encontrados na porção centro-leste da plataforma, atingindo valores

maiores que 80% em 5 pontos. No estuário o ponto P22 foi o que apresentou os

maiores teores CA, não ultrapassando os 80%.

Figura 17 – Transporte das águas estuarinas de sul para norte (seta amarela

indica a direção) na área de estudo (Fonte: Google Earth).


37

Figura 18– Mapa de distribuição dos teores de carbonato de cálcio no estuário

do rio Potengi e na sua plataforma adjacente. (Método: interpolação Spinel –

celular 42).

A salinidade do estuário é crescente em direção à plataforma, partindo

dos valores31 PSS próximo à ponte de Igapó até 35 PSS próximo à ponte Nilton

Navarro evidenciando a intensa entrada de águas oceânicas por influência das

marés. É importante ressaltar que a coleta foi realizada no mês de março de

2016, um mês relativamente chuvoso segundo dados do INMET (Figura 04), no

qual choveu aproximadamente 150 mm. Logo, é de se esperar que as águas do

rio estejam mais diluídas, no enquanto, essa diluição não foi observada

significativamente no canal, visto que, a quantidade de sais dissolvidos se

aproximou da salinidade normal do oceano. A quantidade de sais dissolvidos

também pode variar conforme o regime de maré no momento de coleta dos

sedimentos. Durante a coleta estava ocorrendo a transição dos regimes de maré

enchente para maré secante.


38

4.2 Distribuição dos teores de matéria orgânica

Os teores de matéria orgânica (MO) foram superiores na plataforma

quando comparados aos teores obtidos no canal do estuário (Figura 19). Em

ambos os ambientes a maior parte das amostras apresentou menos de 10% de

matéria orgânica. Os pontos com os maiores teores foram o ponto P06, no canal

do estuário, com teores de MO maiores que 20%, e o ponto P43 na plataforma

interna adjacente, com teores superiores a 25%. O ponto P06 está localizado

próximo a uma conexão entre as fazendas de carcinicultura e o canal, o que

pode ter contribuído para acúmulo de matéria orgânica nesse ponto. O P43 é um

ponto onde se observou teores de matéria orgânica acima da média. Esse local

também apresentou alto teor de carbonato associado a uma grande abundância

de foraminíferos bentônicos, entretanto, não se pode descartar a ocorrência de

uma eventualidade não relacionada à dinâmica de sedimentação local, que

elevou os teores de MO nesse ponto, essa interpretação é corroborada pela

ausência de teores elevados nos pontos vizinhos. Apenas com novas coletas

será possível avaliar a procedência desses valores. Em geral, observa-se que

os teores de MO cresceram levemente para leste na plataforma, afastando-se

do estuário.


39

Figura 19 – Mapa de distribuição dos teores de matéria orgânica no estuário do

rio Potengi e na sua plataforma adjacente. (Método: interpolação Spinel – celular

42).

4.3 Fácies sedimentares

Os padrões de fundo mostram como a hidrodinâmica e a produção

biológica controlam a distribuição sedimentar no estuário e na plataforma interna,

alterando os produtos de sedimentação (Figura 20). Dentro do estuário, observa-

se o predomínio de areias siliciclásticas finas a muito finas (coloração amarelo-

claro). Nas porções internas dos meandros (regiões convexas), próximas a ponte

de Igapó, ocorre uma grande quantidade de sedimentos finos, característicos de

um regime de baixa energia, como margas e lamas arenosas. Esses sedimentos

predominam nas regiões convexas do estuário, como podem ser observadas na

Figura 20, sendo destacados por colorações marrom e verde. Já nas porções

côncavas ocorreu a deposição de sedimentos de energia moderada, como as

areias siliciclásticas médias.


40

Na entrada do braço do canal de maré Gamboa verificou-se a deposição

de sedimentos de mais alta energia como as areias siliciclásticas médias e

grossas, destacadas na Figura 20pelas colorações amarelo-ouro e amarelo-

escuro, respectivamente. Nas porções terminais do estuário e na porção centro-

oeste da plataforma interna adjacente, observa-se a deposição de areias

siliciclásticas grossas a muito grossas. Na porção sul da área concentram-se

areias siliciclásticas médias com a tonalidade amarelo-claro e sedimentos

bioclásticos grossos, ressaltados em azul-escuro. Nas porções centro-leste e

norte da plataforma predominam as areias bioclásticas com grânulos, esse

padrão, destacado em azul-celeste, representa o padrão mais abundante da

plataforma estudada, sendo observado em nove amostras. Ainda é possível

observar pequenas quantidades de areias siliciclásticas média com grânulos e

areias bioclásticas grossa em azul-marinho. Observa-se também areias médias

bioclásticas circundando areias grossas no ponto P48.

Figura 20– Mapa de padrões de fundo no rio Potengi e plataforma adjacente.

Canal

Gamboa


41

Com relação à distribuição das frações granulométricas foi observado que

as maiores quantidades de cascalho se encontram na plataforma, com

predomínio na porção centro-leste (Figura 21A), contendo uma porcentagem

entre 30 e 50% de cascalho em cada amostra. No estuário não ocorrem

quantidades significativas da fração cascalho.

As areias grossas localizam-se predominantemente na região sul da

plataforma, essas, em geral, são de origem siliciclástica, e podem representar

aproximadamente 70% em proporção das fácies nessa porção (Figura 21B).

Também pode-se observar um sutil aparecimento de areias grossas nas porções

côncavas dos meandros do canal estuarino, representado pelas amostras P07 e

P14, atingindo um valor de 30% em proporção para área de estudo. Ainda na

plataforma interna observa-se valores significativos dessa fração nos pontos P37

e P47, representando em ambos os casos valores superiores à 30%.

As areias médias localizam-se predominantemente na porção sudoeste

da plataforma e próximo da desembocadura do rio (Figura 21C), compondo

nesses pontos proporções superiores à 80%, e também, aparecem nas porções

côncavas dos meandros do canal estuarino, predominantemente, na sua porção

central. Observa-se que a fácies areia média é bastante significativa nesses

pontos representando 50 a 70% da região.

As areias finas são encontradas preferencialmente na porção central da

plataforma (Figura 21D), na região a norte da desembocadura e, no canal do rio,

nas porções convexas dos meandros e dos canais secundários (Gamboa). Essa

fácies ocorre em locais de baixa energia, o que permite sua deposição. É

bastante expressiva no canal estuarino, no entanto, na plataforma é

representada apenas por duas amostras com valores superiores a 60%.

As frações inferiores à 0,062mm, que compreendem as granulométricas

silte e argila (Figura 21E), sendo possível observar que suas ocorrências estão

restritas ao estuário, não ocorrendo quantidades significativas na plataforma,

sendo inferior a 10%. No canal estuarino, as regiões próximas à ponte de Igapó,

foram as que apresentaram as maiores proporções dessa fácies, com regiões

superiores a 40%.


42

Figura 21– Distribuição das frações granulométricas no estuário e na plataforma

interna adjacente: A) Teor de cascalho; B) Teor de areia grossa; C) Teor de areia

média; D) Teor de areia fina e E) Teor de areia fina.

As características texturais dos sedimentos (média, seleção e assimetria)

foram inseridas na classificação de Folk & Ward (1957) para se obter os centros

de distribuição dos sedimentos na área de estudo (Figura 22). As amostras


43

podem ser observadas no diagrama triangular abaixo, cujos os eixos

representam as três principais frações sedimentares (cascalho, areia e lama), e

onde os pontos amarelos representam o ambiente da plataforma e os verdes

representam o estuário. Observa-se maior quantidade de finos (silte/argila) nas

amostras do estuário quando comparadas as da plataforma. De maneira geral,

a fácies areia é a classificação predominante nesses sedimentos.

Figura 22– Classificação textural dos sedimentos do estuário e da plataforma

interna adjacente segundo Folk & Ward (1957).


44

4.4 Análises de PCA e Cluster

A análise PCA (Principal Component Analysis) utilizou dados de

temperatura, pressão, salinidade, teor de carbonato e matéria orgânica e, como

resultado apresentou três grandes grupos, individualizados pela proximidade de

seus pontos (Figura 23). O primeiro grupo composto pelas amostras do estuário,

o segundo e o terceiro estão localizados na plataforma em duas zonas com

características química e física distintas. Essa compartimentação mostrou uma

forte correlação com as assembleias de foraminíferos presente na área de

estudo. É possível ter uma visão conjunta de todas as variáveis, no entanto,

observa-se que a matéria orgânica foi o componente que mais influenciou na

distribuição das amostras.

Figura 23 –Biplot PC1 X PC2 sobre as variáveis (carbonato, matéria orgânica,

pressão, temperatura e salinidade) em todas as amostras da área de estudo.

A análise Cluster (Figura 24) agrupa as amostras por similaridade dos

parâmetros bióticos, nesse estudo a variável é os foraminíferos. O método usado

foi o de encadeamento completo ou “complete linkage method”. A árvore dos

resultados demonstra que a área está subdivida em dois ambientes com uma


45

similaridade entre eles inferior a 15%. Na região plataformal (A) o grau de

semelhança mínimo é 50% entre as amostras, o que demonstra a predominância

de determinadas espécies de foraminíferos, como por exemplo, Quinqueloculina

lamarckiana e Amphistegina. No estuário a similaridade mínima é de 25%. O

dendograma, nessa região, apresenta tamanhos distintos, evidenciando assim,

um ambiente mais variável.

Figura 24 – Dendograma obtido a partir do conjunto de todas as amostras

sedimentares.

4.5 Distribuição dos foraminíferos

Foram identificadas 36espécies de foraminíferos na área de estudo, das

quais 24estavam presentes apenas na plataforma, não sendo encontradas

carapaças dessas espécies no estuário. As espécies mais abundantes no

estuário foram a Ammonia tépida (Figura 25)e a Quinqueloculina patagônica

(Figura 26), ambas adaptadas a ambientes mixohalinos e condições de estresse

ambiental. Na plataforma predominaram as espécies Amphistegina (Figura 27),

Quinqueloculina lamarckiana (Figura 28), Textularia earlandi (Figura 29),

Quinqueloculina patagonica (Figura 26), Pyrgo (Figura 30), Pseudononium

atlanticum (Figura 31) e Peneroplis carinatus (Figura 32). Esses foraminíferos

foram encontrados essencialmente nas porções centrais da plataforma, onde

predomina a sedimentação carbonática. A Tabela 01 apresenta todas as

assembleias de foraminíferos, relacionando-as ao ambiente onde foram

encontradas.


46

A Ammonia tepida foi encontrada em sua grande maioria no estuário,

apenas poucos pontos dessa espécie estão representados na plataforma. As

maiores concentrações de Amonnia tépida estão na região do braço Gamboa,

próximo à ponte de Igapó (porção mais interna do estuário) e à desembocadura

do canal de esgotos, conforme mostra a Figura 24. Nos demais pontos, a

quantidade de tecas desse foraminífero foi relativamente baixa ou inexistente.

Figura 25– Porcentagem de tecas de Ammonia tépida por grama de sedimento.

A Quinqueloculina patagonica, no estuário, seguiu um padrão de

distribuição semelhante a Amonnia tepida, concentrando-se principalmente

próximo ao braço Gamboa, próximo ao canal de esgotos do baldo e próximo a

ponte de Igapó. No entanto, a Quinqueloculina patagônica se concentrou

também na porção central da plataforma (Figura 26).


47

Figura 26– Porcentagemde tecas de Quinqueloculina patagonica por grama de

sedimento.

Amphistegina concentraram-se na plataforma, em quatro porções,

conforme mostrado na Figura 27. As maiores concentrações estão na porção

central, norte e no centro-oeste da plataforma. Também foi encontrada uma

quantidade elevada próxima a desembocadura do rio, porém no canal não houve

representação desse foraminífero.

Quinqueloculina lamarckiana foi a espécie de foraminífero mais

abundante e comum na plataforma, distribuída, essencialmente, na porção

central (Figura 28). No estuário também foram encontradas carapaças desses

foraminíferos, porém em quantidade não significativa.


48

Figura 27– Porcentagem de tecas de Amphistegina por grama de sedimento.

Figura 28 – Porcentagem de tecas de Quinqueloculina lamarckiana por grama

de sedimento.


49

As tecas de Textularia earlandi concentraram-se exclusivamente na

plataforma (Figura 29), concentraram-se nas porções centro-sul e centro-leste

da plataforma, onde predominam a sedimentação carbonática. Dessa forma,

observa-se uma baixa tolerância desses foraminíferos a ambientes com um nível

de estresse e/ou poluição mais elevado.

As tecas de Pyrgo são encontradas exclusivamente na plataforma (Figura

30). Elas estão concentradas nas porções, onde a influência estuarina é menos

intensa, a norte e sudoeste da plataforma.

Figura 29– Porcentagem de tecas de Textularia earlandi por grama de

sedimento.


50

Figura 30– Porcentagem de tecas de Pyrgo por grama de sedimento.

As tecas de Pseudononium atlanticum concentraram-se na plataforma e

na região final do canal estuarino (Figura 31). As maiores quantidades desse

foraminífero foram encontradas na porção central e centro-sul da plataforma,

onde há predomínio de sedimentação bioclástica, conforme mostra a Figura 20.

As tecas de Peneroplis carinatus (Figura 32) concentraram-se

exclusivamente na área plataformal, a sul da área estudada. Observa-se

também que as maiores concentrações dessa espécie de foraminífero coincidem

com as zonas de precipitação carbonática. Essa observação, juntamente com as

distâncias consideráveis entre as concentrações dessa espécie e a

desembocadura do rio, sugere que essa assembleia seja pouco tolerante à

ambientes mixohalinos e/ou estressados.


51

Figura 31 – Porcentagem de tecas de Pseudononium atlanticum por grama de

sedimento.

Figura 32 – Porcentagem de tecas de Peneroplis carinatus por grama de

sedimento.


52

A Tabela 01 relaciona todos os foraminíferos bentônicos encontrados na

área de estudo aos seus respectivos locais de ocorrência. Observa-se quatro

grupos de foraminíferos: o primeiro, composto por todas as espécies que são

encontradas apenas na plataforma; o segundo corresponde às assembleias

exclusivas do estuário; o terceiro é formado por espécies predominante na

plataforma, sendo encontrada de forma menos significativa no estuário e, o

quarto grupo, formado por espécies predominantes no estuário, tendo baixa

representação na plataforma. Em suma, a maior quantidade dos foraminíferos

foram obtidos a partir das amostras da plataforma, que apresentaram os maiores

organismos e a maior abundância das assembleias quando comparados ao

ambiente estuarino.


53

Tabela 01 - foraminíferos encontrados na área de estudo aos seus respectivos locais de

Espécies Ambientes da área de estudo

Ammonia tepida Predominante no Estuário

Amphisorus hemprichii Exclusivo na Plataforma interna

Anphistegina Exclusivo na Plataforma interna

Bolivina striatula Estuário e Plataforma interna

Borelis melo Exclusivo na Plataforma interna

Buccela peruviana Exclusivo na Plataforma interna

Clavulina difformis Exclusivo na Plataforma interna

Cornuspira involves Estuário e Plataforma interna

Cibicides Exclusivo na Plataforma interna

Cymbaloporeta Exclusivo na Plataforma interna

Discorbis Exclusivo na Plataforma interna

Elphidium sp Exclusivo na Plataforma interna

Elphidium escavatum Estuário e Plataforma interna

Espiroculina depressa Exclusivo no Estuário

Heterostegina Exclusivo na Plataforma interna

Hiperamminasp Exclusivo na Plataforma interna

Lagenastriata Exclusivo na Plataforma interna

Laevipeneroplis proteus Exclusivo na Plataforma interna

Millionela subrotunda Estuário e Plataforma interna

Patelina corrugata Exclusivo na Plataforma interna

Peneroplis carinatus Exclusivo na Plataforma interna

Peneiropodessp Exclusivo na Plataforma interna

Poroeponideslateralis Predominante na Plataforma interna

Pseudononiumatlanticum Predominante na Plataforma interna

Pyrgo Exclusivo na Plataforma interna

Quinqueloculina angulata Exclusivo na Plataforma interna

Quinqueloculina columosa Exclusivo na Plataforma interna

Quinqueloculina procerapertura Exclusivo na Plataforma interna

Quinqueloculina intricata Estuário e Plataforma interna

Quinqueloculina lamarckiana Predominante na Plataforma interna

Quinqueloculina patagonica Predominante no Estuário

Reophax Exclusivo no Estuário

Subsides Exclusivo na Plataforma interna

Spiroculina angulata Exclusivo na Plataforma interna

Spiroculina Planulata Exclusivo na Plataforma interna

Textularia earlandi Exclusivo na Plataforma interna

54

CAPÍTULO V

Artigo Variability of foraminiferalassemblagesand

sedimentation in thePotengi Estuary and adjacent continental shelf, Northeast of Brazil

55

Variability of foraminiferal assemblages and sedimentation in the Potengi

Estuary and adjacent continental shelf, Northeast of Brazil

Janiheryson F. O. Martins1 ([email protected])1,

Patricia Pinheiro Beck Eichler2 ([email protected])2,

Moab Praxedes Gomes1 ([email protected])1.

¹Programa de Pós-Graduação em Geodinâmica e Geofísica, Departamento de

Geologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, C.P:1596 Natal-RN

59072-970, Brasil.

2Laboratório de Ciências Marinhas, Universidade do Sul de Santa Catarina-

UNISUL, Rua Colombo Sales Machado, 84, CEP: 88790-100, Laguna-SC-Brasil.

Abstract

This work aims to evaluate the input of estuarine waters in inner

continental shelf adjacent and its influence in the foraminiferal assemblages and

patterns of sedimentation. We used 35 sediment samples from the estuarine

bottom and 24 sediment samples from the inner continental shelf of Rio Grande

do Norte, through the equipment of Van Veen grab, in addition to physico-

chemical data in the column of water using the CTD (conductivity, temperature

equipment and depth). Grain size analyses were performed, carbonate and

organic matter content, and screening of benthic foraminifera. The results

showed sedimentary patterns, content of organic matter and carbonate maps,

Cluster, PCA graphics and the foraminifera abundance. From these analyses it

was possible to distinguish three regions in the area of study based on chemistry,

physics, species of foraminifera and sedimentation differences. The estuarine

waters in inner shelf impossible carbonate production and change of favourable

conditions to the development of these organisms. The foraminiferal

assemblages are distributed according to the specific conditions presented in

each environment. In addition, the distribution of these organisms indicated the

environmental health of the study area and revealed a higher stress degree in

the estuary.

Keywords: Potengi estuary, inner shelf, benthic foraminifera.

56

1. Introduction

Estuaries are extremely productive environments, where the constant

physical and chemical interactions driven by a specific hydrodynamics, produce

an environment favorable to the development of many species (Eichler et al.,

2006). Among the species that can inhabit estuaries are the benthic foraminifera,

these organisms have been widely used in numerous studies, such as

environmental characterization (Châtelet et al., 2004; Alve, 1995), reconstruction

of paleo-environments during (Nouradini et al., 2015; Maccotta et al., 2013;

Casieri and Carboni, 2007), hydrodynamic conditions (Saad and Wade, 2017;

Yamashita et al., 2016) and identification of environmental stress levels (Yanko-

Hombach et al., 2017; Badawi El-and Menhawey, 2016; Lançone et al., 2005).

Several classifications are proposed for estuarine environments, however,

manly physical classifications, estuary is an aqueous body, usually brackish and

it is connected with the ocean (Suguio, 2003). As a result of this intense

interaction, the sediments in these systems are complex and laterally variable.

In addition, it is important to study eustatic variation related to sea level rise since

the last glaciation (Rossetti, 2006).

The benthic foraminifera, with exception of some species are restricted to

certain environmental conditions, thus, their populations are strongly controlled

by the local chemical and physical parameters. Therefore, the use of benthic

foraminifera as a tool of chemical and physical characterization of aquatic

environments (Todd and Brönnimann, 1957; Eichler, et al., 2006; 2003). So,

these protozoa can be used to identify chemical and physically similar areas.

Although the use of foraminifera for the mapping of sedimentation of the

aquatic environments is limited, the use of integrated foraminifera assemblage

distributions and its morphological characteristics allows the understanding of the

sedimentary dynamics of several sedimentary environments (Lançone et al.,

2005).

Estuaries are important because they shelter a great biological diversity,

however, most of the estuaries are inserted in urban regions and are often used

as final destination of sewage and contaminant residues. In this context, the

Potengi River estuary is inserted in the state of Rio Grande do Norte. We

investigated the estuarine environment and its influence on the adjacent shelf,

57

and used the benthic foraminifera as environmental bioindicators of favorable

conditions to the carbonate production and pollution levels.

2. Study area

The study area is located in Natal, Rio Grande do Norte, it covers the

Potengi river estuary and its inner continental shelf adjacent in a total area of 145

km2, approximately 10 km off the coast (Fig.01). The estuarine area belongs to

the Cretaceous basin Pernambuco - Paraíba - Rio Grande do Norte, on the

Barreiras Formation, which is composed of ferruginous conglomerates and

sandstones (Frazão, 2003).

The Potengi estuary, according to Reinson (1992) is classified as a tidal

estuary, even possessing a mesotidal regime, tidal currents wield a huge

influence on the estuarine dynamics. Frazão (2003) considering the flow patterns,

classified the Potengi estuary as moderately/partially mixed, where mixtures of

freshwater and marine waters occur, and the salinity gradient grows from the

riverbed to the water surface. For Cunha (2005), the Potengi fluvial water

contributions are not very significant and the gradients of the riverbed are smooth,

which favors high salinity throughout the year.

The region of the estuary and its inner shelf adjacent is characterized by

high relative humidity of the air, intense solar radiation and high temperatures, it

presents two defined seasons, a rainy one, in which predominate milder

temperatures, greater relative humidity and winds towards southeast and one

less rainy, characterized by higher temperatures, lower relative humidity and

predominantly southeast winds (Araújo et al., 1998). According to data from the

National Institute of Meteorology (INMET), between 2015 and 2016, the months

with the highest rainfall were March, April and June, however, March had the

highest recorded rate. Rainy periods can modify the interaction dynamics of river

and sea waters. In these periods, the estuary acquires greater capacity to

transport sediments and, due to the greater volume of fluvial water, the zone of

turbidity is towards the mouth.

The local vegetation is of the mangrove type, formed by plants adapted to

mixohalinos environments. The main genera found in the Potengi estuary are

Rhizophoda mangle (red mangrove), Laguncularia racemose (or white

58

mangrove) and Avicennia germinans (IDEMA, 2013). This vegetable ecosystem

has suffered from the constant deforestation, the accumulation of garbage and

the advancement of local shrimp farming.

Figure 01 –.Landsat 08 showing study area, showing the sediment samples

collected in the do Potengi river estuary and inner shelf adjacent.

3. Material and methods

We collected 59 seafloor surface sediment samples an area of 145 km2,

which 35 sediment samples from the estuarine bottom and 24 sediment samples

from the inner continental shelf on March of 2016, during the period of constant

rains. The sediment samples were collected with a Van Veen grab sampler along

transects perpendicular to the coastline (Fig. 01). It was collected data of

temperature, salinity, depth and pressure (CTD) of the water column for each

samples by CastAway equipment to obtain vertical profiles of the water depth as

a function of depth (Möler and Abe, 2011). We used the classification for

59

sedimentology sediment analysis of grain size, carbonate, organic matter, and

facies based on Vital et al., 2008 (after Larsonneur, 1977).

The sediment samples were washed in freshwater three times with

intervals for decantation periods to remove salts and were then oven-dried at 50°

C. We separated the subsamples of 100 g to sieve for 15 min using a vibrating

sieve shaker, the intervals 0.5 phi with 7 classes consisted, between 4 mm and

0063 mm mesh limits. The 10 g subsamples were acidified in a 10 % solution of

hydrochloric acid (HCl) to determine the calcium carbonate content (CaCO3) by

means of the weight difference from initial weights. The 10 g subsamples were

subject to weight loss on ignition (LOI) by weighing the samples after drying at

600° C to determinate organic matter content. The SAG software (Dias and

Ferraz, 2004) was used to analyse the measurements, and the results had the

grain size analyses do statistical and facies classifications. The results of mean

grain-size distribution, carbonate content and organic matter were interpolated

on maps using a two-dimensional minimum curvature spline technique in the

Spatial Analyst Tool of ArcGIS.

The stained 0,5 and 0,063 mm sediment fraction from each the 50 g

subsamples was used to study living foraminifera. In this study of benthic

foraminiferal assemblages, 100 living species were picked from the 0,5 and 0,063

mm sediment fraction (Fatela and Taborda, 2002). The recognized species were

stored in micropaleontological slides. The binocular microscope SV11 Stemi from

Zeisse, the brush for the separation of foraminifera carapaces, was used for

sorting, and after the screening a table of abundance elaborated, in which all the

benthic foraminifera at each samples were described. The abiotic variables

(temperature, pressure, salinity, carbonate and organic matter content) and biotic

(benthic foraminifera) data were used to elaborate PCA (principal component

analysis) and Cluster graphs, these were obtained from the PRIMER software of

the University of Plymouth (Clarke and Warwick, 2001). These graphs evaluate

the cause and effect relationships and the interdependence between the study

variables.

4. Results

4.1 Distribution of carbonate and organic matter contents

60

The carbonate (CA) contents were less than 10% in the estuary for most

of the samples. The samples with values greater than 10% contained a large

number of bivalve shells. In the inner shelf adjacent, near the coastline, the

concentrations were similar to those found in the estuary. On the other hand, the

values higher than 80% were found in the center of the shelf were found values

greater than 80% decreasing to stay away from center regions (Fig. 02).

Figure 03 – Map of CaCO3 content distribution.

The input of estuarine water in the inner shelf, they go towards north along

the coastal currents, and cross the coastline from south to north (Frazão, 2003),

shows the movement of the estuarine flows towards the shelf (Fig. 03). In this

way, the center of the shelf does not receive significant amounts of estuarine

water.

61

Figure 02 – Transport of estuarine water from South to North (yellow arrow

indicates direction) in the study area (Google Earth).

The organic matter (OM) content, on average, was higher in the estuary

than in inner shelf (Fig. 04). However, the average contents in both environments

did not exceed 10%. The points with the highest levels were P06, in the estuary

channel, with OM contents higher than 20%, and the P43 point in the inner shelf

adjacent, with contents higher than 25%. Point P06 is located near a connection

between the shrimp farms and the river channel, which may have contributed to

the accumulation of organic matter in this region.

62

Figure 04 – Map of Organic matter content distribution.

4.2 Sedimentary facies

The sedimentary patterns observed in the region show how current

hydrodynamics and biological productivity influence sedimentary deposition. In

the estuary there is a predominance of fine to very fine siliciclastic sands, where

the finer sediments are found in the inner portions of the meanders and the

coarser ones in the outer portion of meanders. At the entrance of the tidal branch

Gamboa presents the sedimentation of siliciclastic fractions of medium to coarse

sand.

In the inner shelf adjacent, near the mouth of the estuary, occurs the

deposition of coarse siliciclastic sands (Fig. 05). In the areas to the north and

south of the inner shelf presents the deposition of medium siliciclastic sands and

siliciclastic sands with granules, respectively. In the center - eastern and northern

portions of the inner shelf, bioclastic sands predominate with granules, this is the

most abundant sedimentary facies on the shelf, and however, there are medium

siliciclastic sands with granules in the region.

63

Regarding the distribution of grain sizes, the largest amounts of gravel are

found on the inner shelf, with a predominance of the center-eastern portion (Fig.

05A), containing a percentage of 30-50% of gravel in each sample. In the estuary

there are no significant amounts of the gravel fraction. The coarse sand is

predominantly in the southern of the shelf, these are generally of siliciclastic

source, and represent approximately 70% of the facies in this portion (Fig. 05B).

There are coarse sands in the concave portions of the estuarine channel

meanders, represented by samples P07 and P14, with a value of 30% in

proportion to the study area.

The medium sands are located predominantly in the southwestern portion

of the inner shelf and close to the mouth of the river (Fig. 05C), where the

proportions are greater than 80%, and also appear in the concave portions of the

meander of the estuarine channel, predominantly in its center portion. It is

observed that the average medium sand is quite significant at these points and

represent 50 to 70% of the region.

The fine sands occur predominantly in the center portion of the inner shelf

(Fig. 05D), the region north of the mouth of river, and the convex portions of the

meanders and secondary channels (Gamboa). These facies occur in low energy

sites, which allows their deposition. It is quite expressive in the estuarine channel,

however, in the platform it is represented only by two samples with values greater

than 60%.

The silt and clay grain size (Fig. 05E) are restricted to the estuary, there

are no significant quantities on the shelf, less than 10%. This facies the highest

proportions, with regions exceeding 40% in estuarine regions channel.

64

Figure 05 – Map of sedimentary facies distribution.

4.3 PCA and Cluster Analysis

The Biplot PCA shows based on similarities the samples into three groups

(Fig. 06). The first group is the sediments of the estuary, the second and third are

the sediments of the adjacent inner shelf adjacent. The first group contains most

of the samples collected. This group presented values of OM, CA and salinities

less to those values found in the shelf. The second group is predominantly

siliciclastic sediments, these samples are situated on the shelf, near the river

mouth and the coastline. This group presented values of CA and OM and salinity

lower than the third group. The third group has samples from the center of the

shelf. It is a region dominated by bioclastic sedimentation and high CaCO3

content. The Cluster analysis, unlike the PCA, showed only two environments,

which are the estuary and the inner shelf, and the benthic foraminiferal

65

assemblages with low similiarity. A similarity of the environments are less than

15% (Fig.07).

Figure 06 – Biplot PC1 X PC2 on the variables (carbonate, organic matter,

pressure, temperature and salinity) in all the sediment samples of the study

area.

The first group is comprised of the estuary samples and the other one is

of the inner shelf samples. In general, the inner shelf samples presented higher

similarity with each other, with a minimum of 50%. This great similarity occurs

because the presence of Quinqueloculin lamarckiana and Amphistegina in

almost all the samples of this environment. The estuarine area there is a lower

similarity, with minimum values of 25%. These values show the environmental

variability of this region.

66

Figure 07 – Dendogram from the group of all the sediment samples.

4.3 Abundance of foraminifera

One or more species of benthic foraminifera were found at all samples,

both in the estuary and on the inner shelf adjacent (Table 01). In the estuary the

species Amonnia tepida, Quinqueloculina patagonica and Elphidium escavatum

are predominat. The Quinqueloculina lamarckiana and Bolivina striatula are

found in less quantity. In addition 8 other species were found, but they are not

representative. On the inner shelf, unlike the estuary, a larger number of species

were found, in total there are 32 species, among which Quinqueloculina

lamarckiana, Textularia earlandi, Amphistegina and Pyrgo were the most

common species in the shelf region. Most of these samples were concentrated in

the center of the inner shelf, where carbonate sedimentation predominates.

Table 01 – Species and their environments in the study area.

Species Environment

Ammonia tepida Predominant in Estuary

Amphisorus hemprichii Exclusive in inner Shelf

Anphistegina Exclusive in inner Shelf

Bolivina striatula Estuary and inner Shelf

Borelis melo Exclusive in inner Shelf

Buccela peruviana Exclusive in inner Shelf

Clavulina difformis Exclusive in inner Shelf

Cornuspira involves Estuary and inner Shelf

67

Cibicides Exclusive in inner Shelf

Cymbaloporeta Exclusive in inner Shelf

Discorbis Exclusive in inner Shelf

Elphidium sp Exclusive in inner Shelf

Elphidium escavatum Estuary and Shelf

Espiroculina depressa Exclusive in Estuary

Heterostegina Exclusive in inner Shelf

Hiperammina sp Exclusive in inner Shelf

Lagenastriata Exclusive in inner Shelf

Laevipeneroplis proteus Exclusive in inner Shelf

Millionela subrotunda Estuary and inner Shelf

Patelina corrugata Exclusive in inner Shelf

Peneroplis carinatus Exclusive in inner Shelf

Peneiropodes sp Exclusive in inner Shelf

Poroeponides lateralis Predominant in inner Shelf

Pseudononium atlanticum Predominant in inner Shelf

Pyrgo Exclusive in inner Shelf

Quinqueloculina angulata Exclusive in inner Shelf

Quinqueloculina columosa Exclusive in inner Shelf

Quinqueloculina procerapertura Exclusive in inner Shelf

Quinqueloculina intricata Estuary and inner Shelf

Quinqueloculina lamarckiana Predominant in inner Shelf

Quinqueloculina patagonica Predominant in Estuary

Reophax Exclusive in Estuary

Subsides Exclusive in inner Shelf

Spiroculina angulata Exclusive in inner Shelf

Spiroculina planulata Exclusive in inner Shelf

Textularia earlandi Exclusive in inner Shelf

68

5. Discussions

Benthic foraminifera are among those used in environmental studies and as

bioindicators of environmental changes in the estuary and oceans (Burone et al.,

2006).This same approach was also used in this study to evaluate the influence

of the input of estuarine water of the Potengi River under its inner shelf adjacent,

as well as the influence of the input of marine water in the estuary.

It is also essential to understand the modern characteristics of estuarine

water and how these water change on the shelf environment or what modification

in the estuary area due to the input of ocean water and anthropogenic

contaminants. Although it is difficult to separate the oceanic and anthropogenic

changes, the use of some foraminifera species associated with the observations

about the distributions of their assemblies evaluated of the environmental quality

of this studied estuary.

Through the PCA analysis of abiotic variables (pressure, temperature,

salinity and OM and CA contents), the subdivision of the study area into three

physico-chemically distinct compartments. The first compartment comprised

every estuarine portion studied up to the mouth of the Potengi River. In this

region, although the salinity found is high due to the intense penetration of marine

water, from 31 PSS to 35 PSS near the mouth of river, a relatively low species

diversity was found. This low diversity is explained by the intense flows of

mesotidal, described by Frazão (2003), which change the physical and chemical

characteristics of the water, favoring only the existence of more tolerant

organisms. In addition, in this region there are anthropogenic contaminants and

the only tolerant organisms can exist in this area (Farias, 2015).

The most abundant species in the estuary was Ammonia tepida. This

species has been described as opportunistic in several studies (Farias, 2015,

Souza et al., 2010, Debenay and Fernandez 2009). Concentrations above the

mean of Ammonia tepida were found in tidal branch Gamboa. This high

abundance is probably associated to the use of this channel by local shrimp for

supplying shrimp farming. The contaminants in the Gamboa channel favors the

production of opportunistic species, similar to the study in the northeast region of

the Guanabara Bay (Fonseca, et al., 2007), among other studies showing

69

Ammonia tepida as a bioindicator of polluted environments (Alves, 1995; Burone

et al., 2006).

Ammonia tepida are also found in abundance near the sewage and the

water treatment water station in area of study. A large amount of living organisms

were found during collected samples, which indicates that the environment

provided conditions favorable to the life of these organisms (Farias, 2015).

Besides the Ammonia tepida, other mixohaline species tolerant to stressful

environments, such as Elphidium and Quinqueloculina patagonica were found in

estuarine samples. Species of similar foraminifera were also found by Dias,

(2014) in a subtropical estuary in the city of Santos-SP. The Quinqueloculina

patagonica present in the estuarine area, it has small and fragile limestone, and

uses a substrate of fine granulometry to move and indicate a system of lower

hydrodynamic energy. The second compartment is inserted in the inner shelf,

located after the mouth of the Potengi river along the whole coastline of the study

area. This region is characterized by siliciclastic sedimentation with coarse grain

size in the northern mouth of river and medium grain size in the south mouth of

river.

Near the estuarine mouth the presence of coarse siliciclastic sediments

suggests a more intense hydrodynamic energy, capable of not allowing the

deposition of finer sediments, and move the sediments eventually deposited. This

high energy occurs due to the input and output of oceanic waters promoted by

spring tide and neap tide systems during the mesotidal.

The oceanic water input in the estuarine area associated to the mix the

fluvial water and the antropic residues, result a specific environment where it is

improper to the less tolerant organisms. The degree of mixing between the

freshwater and ocean waters depends on the flow supply, the rainfall rates and

the tidal regime.

When the estuarine flow toward to inner shelf during the neap tide, h it towards

to north by the coastal currents. Frazão (2003) showed that the estuarine flow

and consequently the plume of sediments in suspension of the river Potengi go

toward to north / northeast, according to direction of the coastal currents. This

flow interacts with the northwestern portion of the inner shelf results in a lower

abundance of foraminifera when compared to the center of the inner shelf.

70

The third group is in the center region and the north-center and south-

center inner shelf. In this region predominated a bioclastic sedimentation, it is

formed by halimedas, calcareous algae, bivalves, foraminifera, calcareous

fragments, etc. In this group the characteristics of the water were more

homogenous and with predominantly marine characteristics. Therefore, a low

estuarine influence is observed as a result of the flow migration to the north. It

occurs because this environment is more stable and the less tolerant organisms

can be developed easier, there are the greater abundance of foraminifera

species.

The Cluster analysis, considering the biological data, distinguished only

two environments, the estuary and the inner shelf. This analysis showed that

these environments have less than 10% similarity, however, the foraminifera

assemblages of these environments are different. This large difference between

each environments, is due to natural factors associated with hydrodynamics, tidal

flows and factors associated with human activities that use the channel as

destination of its residues.

The sedimentary facies map show the existence of these three divisions,

the first is in the estuary, dominated by a siliciclastic sediments with medium and

fine sands, usually with mud; the second, is situated in inner shelf, is dominated

by medium to coarse siliciclastic sands and where intense mixing of the marine

and fluvial processes; the last environment is dominated by a bioclastic

sediments (figures 2 and 3) present higher values of organic matter and

carbonate, it results a greater biological production.

6. Conclusion

Basead on the all the analyzes we identified three subdivisions. The first

one is in the estuarine region, characterized by a low abundance of foraminifera

species and a siliciclastic sedimentation. The second area has an intermediate

quantity of foraminifera species and an predominantly siliciclastic sedimentation

and, the last third area has carbonatic sediments and a great abundance of

benthic foraminifera species.

The foraminifera assemblages showed a correlation with the other

collected data and relation of the environments, thus, they were as an auxiliary

71

tool to identify different zones. This tool proved effective in separating

environments with siliciclastic and carbonate sedimentation. It was also observed

that the estuarine region is polluted and that the input of these polluted waters in

the estuary prevents the existence of species of organisms fundamental to

bioclastic sedimentation.

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75

CAPÍTULO VI

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Martins, J.F.O. Capítulo VI - Conclusões

76

6.1 Considerações finais

A hidrodinâmica dos estuários exerce controle de entrada e saída dos

nutrientes, fazendo com que ambientes diferentes favoreçam a produção de

determinada espécie de foraminífero bentônico. Neste estudo, observou-se que

a região estuarina apresentou teores de MO inferiores aos encontrados na

plataforma. Alguns fatores podem justificar a diferenciação desse teor entre os

ambientes, entre eles, podemos destacar a alta taxa de oxidação, e a diluição

com águas oceânicas, que pode ter reduzido o acúmulo de MO nos sedimentos

superficiais. Na plataforma os valores de MO também foram baixos, no entanto,

observou-se um leve crescimento desse teor em direção ao leste,

provavelmente, pela redução da influência estuarina e pelas mudanças físico-

químicas do ambiente. A amostra 26, localizada no estuário, apresentou valores

superiores a 20% de MO, isso se deve, possivelmente, a proximidade dessa área

às fazendas de carcinicultura, que fornece nutrientes e aditivos químicos,

favorecendo o desenvolvimento de uma comunidade maior de organismo, e

consequentemente, elevando os teores de matéria orgânica nessa região.

Resende, (2015) analisou a distribuição de diversos componentes da matéria

orgânica sedimentar no estuário do Rio Capibaribe-PE e observou que a

composição elementar dessa matéria indicava duas principais fontes, marinha e

terrestre. O autor também constatou que a entrada de águas marinhas no

estuário, em virtude das correntes de maré, diminuía os valores de MO nas

regiões próximas a desembocadura. Barcellos et, al. (2016) estudou o estuário

rio Jaboatão e observou que os teores de matéria orgânica estavam diretamente

relacionados a granulometria do sedimento, sendo mais abundante nas frações

mais finas.

Os teores de carbonato no estuário, em geral, não ultrapassaram 15%,

essa tendência também esteve presente na porção oeste da área plataformal

estudada, próxima a linha de costa. Na plataforma, os valores de CA crescem

de oeste para leste, e atingem em algumas regiões teores acima de 90%. Tal

crescimento deve-se a uma menor influência do fluxo estuarino nessa área, o

que promove uma maior constância dos parâmetros físicos e químicos da água

e, favorece a sobrevivência de organismos pouco tolerantes às grandes

oscilações de maré. Alves (2016) ao estudar o estuário do rio Gaiana em


77

Pernambuco também observou uma maior porcentagem de CaCO3 próximo à

desembocadura, refletindo uma significativa influência marinha na formação

desse carbonato. Esse fato pode ser observado pela abundância de

foraminíferos com tecas calcárias, tipicamente marinhos, onde predominam a

sedimentação carbonática. Bruno & Araújo, (2012) analisando a distribuição de

foraminíferos na plataforma de transição Carbonato-Siliciclasto da região de

Ilhéus-Bahia observou a presença de uma assembleia foraminíferos especifica,

com tecas mais robustas, na região de sedimentação carbonática. Esses

organismos contribuíram nessa sedimentação.

Na área de estudo foram identificadas 9 fácies sedimentares, variando

entre sedimentos siliciclásticos e carbonática. No estuário estão presentes 6

padrões, em sua maioria, compostos por sedimentos siliciclásticos finos. Nas

porções côncavas dos meandros, a energia hidrodinâmica moderada a alta,

deposita sedimentos mais grossos. Algumas amostras foram classificadas como

pseudomargas, no entanto, a grande quantidade de carbonato é oriunda do

acúmulo de conchas bivalves, e foi equivocadamente interpretado pelo software

SAG como essa classificação Barcellos (2005) ao estudar o estuário do rio

Cananeia Iguape (SP) tambem observou o predominio de grãos siliciclásticos

em 99,10% das amostras. Os sedimentos mais grossos do estuário encontram-

se na região de desembocadura do rio. É neste local, que as correntes de maré

e ondas convergem em direção ao interior do estuário ou para fora deste. Alves

(2016) encontrou resultado semelhante quando estudou o estuário do rio Goiana

(PE). A autora observou que os grãos maiores localizavam-se na

desembocadura do estuário. Na plataforma interna adjacente ao estuário

ocorrem 6 padrões sedimentares de composição siliciclástica e carbonática. A

porção central da plataforma é predominantemente carbonática, devido a menor

influência das águas estuarinas e das características físico-químicas da água

adequadas à precipitação de carbonato nessa região, tornando o ambiente mais

propício ao desenvolvimento de organismos produtores de carbonato. A direção

de transporte das águas do estuário ao longo da linha de costa norte, pode ser

observada pelas imagens de satélite Landsat. Frazão, (2003), estudou a

hidrodinâmica e a sedimentação do estuário do Potengi e verificou a presença

de areias lamosas no canal e sedimentos grossos na região adjacente a


78

desembocadura. O autor também verificou a existência de correntes costeiras

de sul para norte, controlando o deslocamento dos fluxos estuarinos.

A análise de componentes principais (PCA) apresentou resultados que

validam os padrões de sedimentação da área de estudo. Esse gráfico evidenciou

três ambientes químico e fisicamente semelhantes. O primeiro refere-se ao

ambiente estuarino e, os demais referem-se ao ambiente de plataforma. Essa

divisão agrupou parâmetros semelhantes de temperatura, salinidade, pressão,

matéria orgânica e carbonato com pequenas variações internas. Entre estes

ambientes o mais variável foi o estuarino, para esse compartimento, enquanto a

região da plataforma apresentou menor dispersão dos pontos no gráfico PCA,

indicando um ambiente menos variável. Sousa et. al. (2015) e Eichler, et al.

(2006) utilizaram com sucesso a análise PCA para agrupar amostras

semelhantes com base em alguns de seus parâmetros abióticos em Rio Paraíba,

Cabedelo-PB e nas lagoas de Santo Antônio, Imaruí e Mirim, localizado entre as

cidades de Imbituba e Laguna, respectivamente.

A análise Cluster compartimentou a área de estudo por similaridade.

Nesse gráfico é possível observar que o estuário e a plataforma são dois

ambientes distintos, com menos de 15 % de semelhança entre eles. As amostras

da plataforma apresentaram maiores graus de similaridade entre si que as do

estuário. Essa variabilidade observada no estuário está relacionada ao fato de

que a maior parte dos foraminíferos bentônicos, presentes nesse ambiente, são

tolerantes às mudanças ambientais como, por exemplo, a espécie Ammonia

tepida. Eichler, et al. (2006) utilizou o dendograma Cluster para analisar a

similaridade entre os dados biológicos

A presença abundante de Ammonia tepida próxima as águas de esgoto e

aos canais (Gamboa), que se comunicam com as fazendas de camarão,

reforçam a interpretação de que o estuário, além das variações provocadas por

sua própria hidrodinâmica, é o destino final de águas residuais e demais

poluentes produzidos por ação antrópica (Figueira et al, 2007).

Com relação às concentrações de foraminíferos, observa-se que a maior

parte desses organismos foram encontrados na plataforma, o que já era

esperado, visto que os foraminíferos são predominantemente marinhos. No

entanto, observou-se que os foraminíferos da plataforma se concentraramnas

porções centrais e distantes da desembocadura do rio. Conforme mostra a


79

análise PCA, essa região, apresenta uma baixa variabilidade físico-química

quando comparada as demais áreas. Essas características indicam que não

ocorre mistura significativa dessas águas com as estuarinas. No estuário a

predominância de Ammonia tepida e Quinqueloculina patagonica, ambas

tolerantes, a ambientes mixohalinos e/ou poluídos, evidenciam o nível de

estresse ambiente no qual estão inseridas. A partir do uso do corante Rosa

Bengala foi possível identificar que muitos desses organismos encontravam-se

vivos no momento da coleta, em especial a Ammonia tepida que foi encontrada

em muitas amostras. Dessa forma, é possível concluir que o estuário

proporcionava um ambiente favorável à existência desses organismos no

momento da coleta.

Com relação as frações granulométricas, a classificação de Folk & Ward

(1957), mostra que há uma maior dispersão nas amostras no estuário, isso

ocorre em função da hidrodinâmica do estuário e sua morfologia. Nas porções

côncavas dos meandros, onde predominam os processos erosivos e onde o fluxo

é de maior energia ocorre a deposição de sedimentos mais grossos, onde

predominam as areias médias. Enquanto que nas porções convexas e de

energia mais baixa predominam sedimentos mais finos, caracterizados por

areias finas a silte-argilosas. Na plataforma, apenas nas regiões próximas a

desembocadura do rio, foram encontrados sedimentos siliciclásticos grossos,

evidenciando o ambiente de maior energia hidrodinâmica da área estudada.

Embora, na porção central da plataforma, sejam encontrados uma sedimentação

mais grossa, essa por sua vez, reflete apenas a produtividade biológica dessa

região, já que é dominantemente carbonática

Os dados obtidos nessa pesquisa tanto com base nas assembleias de

foraminíferos bentônicos, quanto nas fácies sedimentares e características

físicas e químicas da água permitiram distinguir a área de estudo em três

regiões, entre os ambientes de estuário e plataforma

Podemos também concluir que o estuário do rio Potengi, além de ser um

ambiente naturalmente estressante devido à hidrodinâmica local, também sofre

modificações causadas pela poluição de atividades antropogênicas. Essas

alterações são verificadas, na área de estudo, pela presença de foraminíferos

oportunistas no canal do rio, e em locais próximos a esses, conectados às

fazendas de camarão e à deposição de esgotos. Com base na faciologia três


80

compartimentos foram claramente observados, dois deles pertencentes a

plataforma e um ao estuário. Esses ambientes apresentaram, como visto

anteriormente, teores de MO e CaCO3 distintas, além de assembleias de

foraminíferos diferentes, com abundância de alguns grupos em determinados

pontos.

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