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CENTRO DE ESTUDOS GERAIS

INSTITUTO DE QUÍMICA

DOUTORADO EM GEOCIÊNCIAS – GEOQUÍMICA AMBIENTAL

MARCELO DOS SANTOS MACIEL

DISTRIBUIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA EM

SEDIMENTOS SUPERFICIAIS, BACIA DE CAMPOS-RJ: BIOMARCADOR

LIGNINA

NITERÓI

2013

MARCELO DOS SANTOS MACIEL

DISTRIBUIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA EM

SEDIMENTOS SUPERFICIAIS, BACIA DE CAMPOS-RJ: BIOMARCADOR

LIGNINA

Tese de Doutorado apresentada ao Curso de

Pós-Graduação em Geociências da Universidade

Federal Fluminense, como requisito parcial para

a obtenção do Grau de Doutor. Área de

concentração: Geoquímica Ambiental.

NITERÓI

2013

M152 Maciel, Marcelo dos Santos.

Distribuição e caracterização da matéria orgânica em sedimentos superficiais, Bacia de Campos-RJ : biomarcador lignina / Marcelo dos Santos Maciel. – Niterói : UFF. Programa de Geoquímica, 2013.

163 f. : il. ; 30 cm.

Tese (Doutorado em Geociências - Geoquímica Ambiental) - Universidade Federal Fluminense, 2013. Orientador: Prof. Dr. Marcelo Corrêa Bernardes. Co-orientador: Prof. Dr. Carlos Eduardo de Rezende.

1. Matéria orgânica. 2. Lignina. 3. Sedimento. 4. Rio Paraíba do

Sul. 5. Bacia de Campos. 6. Produção intelectual. I. Título.

CDD 551.46083

Aos meus pais, Anoeli de Souza

Maciel (In Memorian) e Izanilda

Batista dos Santos Maciel, meu

irmão, Thiago dos Santos Maciel, e

família, pela compreensão, dedicação

e amor.

AGRADECIMENTOS

Aos Laboratórios de Biogeoquímica da Matéria Orgânica do Departamento de Geoquímica da UFF, e de Ciências Ambientais da UENF pela estrutura e suporte.

Ao Projeto Habitats – Heterogeneidade Ambiental da Bacia de Campos coordenado pelo CENPES/PETROBRAS.

Ao suporte financeiro do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Transferência de Materiais Continente-Oceano, CNPq.

A Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro pelas análises de isótopos estáveis de 13C e 15N.

Ao meu amigo orientador Marcelo Corrêa Bernardes por abrir as portas da UFF ao meu ingresso no doutorado.

Ao meu amigo co-orientador Carlos Eduardo de Rezende pela confiança e dedicação, desde início na minha vida acadêmica.

De forma geral, aos professores da UFF pelo aprendizado durante o doutorado.

Aos amigos da UFF: Aline Freire, Ana Paula Cassiano, Fabio Monteiro, Fernanda Savergnini, Luis Clemens, Marina Alves, Nafissa Ansari, Oswaldo Mendes, Rafael Logato, Rafaela D’Angelo, Rodrigo Sobrinho, Tatiana Mello, Thaís Maranhão, Thiago Dias, Wellington Bandeira entre outros pelos vários momentos de alegria e amizade.

Aos amigos da UENF: Alcemir Bueno, Álvaro Ramon Ovalle, Ana Paula Pedrosa, Antônio Pessanha, Arizoli Gobo, Beatriz Araújo, Cristiano Maciel, Elaine Bernini, Frederico Brito, Ivanilton Ribeiro, Jomar Marques, Lígia Ribas, Marcos Salomão, Renato Gobo, Wendel, Seu Antônio, Saulo Levone, Wander, Roger, Thiago Benevides e Thiago Rangel entre outros pela união e amizade.

Em especial, ao amigo colaborador fundamental neste projeto Marcelo Gomes de Almeida.

A todos os membros da pré-banca e banca desta tese.

Em especial a minha família, principalmente aos meus pais Anoeli de Souza Maciel e Izanilda Batista dos Santos Maciel, a minha avó Adelaide Batista, as minhas tias Isanice Batista dos Santos e Izanir Batista dos Santos, ao meu irmão Thiago dos Santos Maciel, pelo carinho, amizade, cuidados e amor, apoiando e orientando em todas etapas da minha vida.

Ao meu amor, Mayara Soares, pela alegria, carinho, dedicação, paciência, companheirismo e cumplicidade em todos os momentos.

RESUMO

A bacia de Campos é a maior produtora nacional de petróleo, localizada na porção sudeste do Brasil (20-24º S; 39-42º W) é delimitada ao norte pela bacia do Espírito Santo e ao sul pelo arco de Cabo Frio. O ecossistema da bacia de Campos está sujeito aos diversos impactos naturais e culturais, incluindo o aporte fluvial do rio Paraíba do Sul, a lavagem da plataforma continental pela Corrente do Brasil (CB), a ressurgência da ACAS, e demais atividades antrópicas. Nesta concepção, o uso do biomarcador lignina objetiva avaliar o aporte continental, distribuição e preservação da matéria orgânica na bacia de Campos-RJ, através da compreensão de fontes, transporte e processos biogeoquímicos na interface continente-oceano. Para a macroavaliação da bacia, em escala regional, foram coletadas 59 amostras de sedimentos superficiais (0-2 cm) nos meses de maio e julho de 2008. Os pontos amostrados foram distribuídos crescentemente ao longo das características topográficas por cinco transectos (A, E, G, H, I) e dois cânions (Almirante Câmara e Grussaí), divididos operacionalmente em: plataforma (25 a 150 m), talude (400 a 1300 m), assoalho oceânico (1900 a 3000 m) e cânions (400 a 1300 m). Nos cânions e nas estações localizadas no talude e assoalho oceânico ocorreu a predominância da fração silte+argila, com contribuição superior a 80 %, cujas isóbatas entre 700 e 1300 m apresentaram áreas superficiais de 15 a 28 m2 g-1. Já na plataforma continental foi verificada uma maior heterogeneidade granulométrica, com predominância da fração areia (69 %) e áreas superficiais abaixo de 10 m2 g-1. As maiores concentrações e variações de COT e NT ocorreram no talude, com intervalos de 0,65 a 1,77 % e 0,11 a 0,33 %, respectivamente. Por outro lado, a plataforma foi responsável pela maior variação na razão (C:N)a (5,31 a 15,6) com mediana mais elevada para os cânions (8,58). As assinaturas isotópicas de C foram

similares variando de -23,0 a -21,0 ‰. Os maiores valores de 13C ocorreram para os cânions e as zonas rasas ao norte da bacia (plataforma). A razão isotópica de

15N demonstrou a seguinte distribuição decrescente, a partir dos valores medianos: assoalho (5,67 ‰) > talude (5,54 ‰) > cânions (4,98 ‰) > plataforma (4,39 ‰). A

maior variabilidade isotópica de 13C e 15N esteve presente na plataforma com amplitudes de -27,4 a -20,8 ‰, e 2,68 a 6,55 ‰, respectivamente. As maiores concentrações de lignina total (L8) foram observadas na plataforma, zonas rasas do extremo sul (1,2 mg 100mgCorg-1) e norte (1,0 mg 100mgCorg-1). Nos cânions e talude a distribuição de L8 foi homogênea com mediana de aproximadamente 0,2 mg 100mgCorg-1. A distribuição dos grupos fenólicos ao longo dos transectos e cânions foi a seguinte: vanilil (V) > siringil (S) > cinamil (C). A razão (Ac/Ad)v foi maior que 0,4 em 97 % das amostras, indicando a presença de fenóis degradados por processos diagenéticos na bacia. O estudo evidenciou a variabilidade na distribuição quali-quantitativa da matéria orgânica ao longo das diferentes feições topográficas (plataforma, talude, assoalho e cânions), predominantemente associado aos processos autóctones, produção primária fitoplanctônica e processos deposicionais de degradação microbiana da MO.

Palavras-chave: Sedimento. Matéria Orgânica. Lignina. Rio Paraíba do Sul. Bacia de Campos.

ABSTRACT

The Campos basin is the largest domestic oil producer, located in the southeastern portion of Brazil (20-24 ° S, 39-42 ° W) is bounded on the north by the Espirito Santo basin and south by the arc of Cabo Frio. The basin suffers intense pressure by environmental industrial-urban disordered growth, and fine transport of organic material in the continent-ocean interface seems to influence the region's ecosystem. In this design, to evaluate the influence of ocean currents and the the contribution of continental Paraíba do Sul river basin to Campos (RJ), lignins were used as geochemical tracers of allochthonous organic matter origin and reactivity. For a macroevaluation of the Campos basin, on a regional scale, 59 samples of surface sediments (0-2 cm) were collected from May to July 2008. The sampling points were distributed along the topographical features within five transects (A, E, G, H, I) and two canyons (Almirante Câmara and Grussaí), distributed on: shelf (25 to 150 m), slope (400 to 1300 m) ocean floor (1900 to 3000 m) and canyons (400-1300 m). In the canyons and at stations located on the slope and ocean floor there was the predominance of silt + clay, with a contribution of more than 80%, whose isobaths between 700 and 1300 m showed surface areas from 15.0 to 28.5 m2 g-1. In the continental shelf a greater heterogeneity in grain size was observed, with a predominance of the sand fraction (69 %) and surface areas below 10 m2 g-1. The highest concentrations of TOC and variations occurred and NT to the slope, ranging from 0.65 to 1.77 % and 0.11 to 0.33 %, respectively. Moreover, the shelf was responsible for greater variation in the ratio (C: N) (5.31 to 15.6), with a median higher for canyons (8.58). The isotopic signatures of C were similar -23.0 to -21.0 ‰. The highest values of 13C occurred to the canyons and shallow areas north of the basin (shelf). The isotope ratio of N showed the following distribution decreasing from the following median values: floor (5.67 ‰) > slope (5.54 ‰) > canyons (4.98 ‰) > shelf (4.39 ‰). The greater isotopic variability of C and N was present on the shelf with amplitudes of -27.4 to -20.8 ‰, and 2.68 to 6.55 ‰, respectively. The highest concentrations of total lignin (L8) were observed on the shelf, shallow areas of the south (1.2 mg 100mgCorg-1) and North (1.0 mg 100mgCorg-1). In canyons and slope distribution L8 was homogeneous with a median of approximately 0.2 mg 100mgCorg-1. The distribution of phenolic groups along transects and canyons was as follows: vanilil (V) > syringyl (S) > cinnamyl (C). The ratio (Ac/Ad)v was greater than 0.4 in 97% of samples, the indications phenols were strongly degraded by diagenetic processes in the basin. The study showed variability in the qualitative and quantitative distribution of organic matter along the different topographic features (shelf, slope, and canyon floor), predominantly associated to the autochthonous phytoplankton primary production and depositional processes of microbial degradation of MO.

Keywords: Sediment. Organic Matter. Lignin. Paraiba do Sul River. Campos Basin.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Produtos fenólicos derivados da oxidação alcalina da lignina..................33

Figura 2 - Relação das razões S/V versus C/V e dos principais grupos de plantas

vasculares (material lenhoso e foliar de angiospermas, e gimnospermas)................34

Figura 3 - Mapa com as principais feições geomorfológicas do fundo do mar da

bacia de Campos........................................................................................................37

Figura 4 - Amostradores utilizados nas coletas de sedimentos superficiais na bacia

de Campos.................................................................................................................42

Figura 5 - Fotos e esquema dos gabaritos metálicos inseridos nos amostradores

para sub-amostragem dos sedimentos da bacia de Campos....................................43

Figura 6 - Delineamento amostral dos transectos ao longo da bacia de Campos,

sem os cânions...........................................................................................................44

Figura 7 - Malha amostral para avaliação do habitat cânions do norte da bacia de

Campos, cânions Grussaí (CANG) e Almirante Câmara (CANAC), e no talude

adjacente (transectos G e H)......................................................................................45

Figura 8 - Distribuição granulométrica (%) ao longo dos transectos da bacia de

Campos, com as respectivas simbologias: silte em preto, argila em cinza escuro,

areia fina em branco, areia média em cinza claro e areia grossa em marrom...........55

Figura 9 - Distribuição granulométrica (%) ao longo dos cânions Almirante Câmara e

Grussaí, com as respectivas simbologias: silte em preto, argila em cinza escuro,

areia fina em branco, areia média em cinza claro e areia grossa em marrom...........58

Figura 10 - Distribuição granulométrica das frações silte+argila e areia (%) dos

cânions e todos os transectos agrupados espacialmente em plataforma, talude e

assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers e extremos..........59

Figura 11 - Área superficial (m2 g-1) dos cânions e todos os transectos agrupados

espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-

máximo, outliers e extremos.......................................................................................60

Figura 12 - Contribuição relativa de carbonato total (%) dos cânions e todos os

transectos agrupados espacialmente, plataforma, talude e assoalho oceânico, com

suas mediana, mínimo-máximo, outliers (círculo) e extremos...................................61

Figura 13 - Concentração de carbono orgânico e nitrogênio total (%) dos cânions e

todos os transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho

oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers (círculo) e extremos...........62

Figura 14 - Razão (C:N)a dos cânions e todos os transectos agrupados


máximo, outliers (círculo) e extremos.........................................................................63

Figura 15 - Concentração de fósforo e enxofre (%) dos cânions e todos os

transectos agrupados espacialmente, plataforma, talude e assoalho oceânico, com

suas mediana, mínimo-máximo, outliers (círculo) e extremos...................................64

Figura 16 - Razão (N:P)a dos cânions e todos os transectos agrupados


máximo, outliers e extremos (asterisco).....................................................................65

Figura 17 - Composição isotópica de carbono (‰) dos cânions e todos os transectos

agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas

mediana, mínimo-máximo, outliers (círculo) e extremos............................................66

Figura 18 - Composição isotópica de nitrogênio (‰) dos cânions e todos os

transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com

suas mediana, mínimo-máximo, outliers e extremos.................................................67

Figura 19 - Concentração de lignina total (mg 100mgCorg-1) dos cânions e todos os

transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com

suas mediana, mínimo-máximo, outliers e extremos.................................................68

Figura 20 - Distribuição relativa (%) dos grupos fenólicos da lignina em barras e

concentração total de lignina normalizado pelo Corg em linha preta (mg 100mgCorg-

1) ao longo dos transectos A, E, G, H e I da bacia de Campos..................................69

Figura 21 - Distribuição relativa (%) dos grupos fenólicos da lignina em barras e

concentração total de lignina normalizado pelo Corg em linha preta (mg 100mgCorg-

1) ao longo dos cânions Almirante Câmara e Grussaí...............................................72

Figura 22 - Projeção espacial das diferentes feições topográficas da bacia de

Campos (parte superior) com a ordenação dos vetores dos parâmetros de suporte e

composição orgânica nas componentes principais (parte inferior)............................74

Figura 23 - Dendograma das diferentes feições topográficas da bacia de Campos

(posição superior), considerando os diferentes parâmetros ambientais estudados

(posição inferior).........................................................................................................77

Figura 24 - A área superficial (m2 g-1) dos sedimentos das difentes estações

amostradas, considerando-se os seus distanciamentos da costa.............................80

Figura 25 - Correlação entre silte+argila e área superficial dos sedimentos

superficiais das estações amostradas na bacia de Campos......................................81

Figura 26 - Correlação entre carbonato total (%) e área superficial (m2 g-1) na parte

superior, seguido abaixo pela correlação carbonato total e areia (%) dos sedimentos


Figura 27 - Correlação entre nitrogênio total e carbono orgânico total (%) dos

sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos, com

respectiva equação da reta e R2................................................................................84

Figura 28 - Correlação entre fósforo total e carbono orgânico total (%) dos



Figura 29 - Correlação entre enxofre total e carbono orgânico total (%) dos



Figura 30 - Correlação entre (N:C)a e 13C (‰) dos sedimentos superficiais das

estações amostradas na bacia de Campos, representada pela mediana e barra de

erro padrão.................................................................................................................88

Figura 31 - Correlação entre NT (%) e 15N (‰) dos sedimentos superficiais das

estações amostradas na bacia de Campos...............................................................89

Figura 32 - Correlação entre 13C e 15N (‰) dos sedimentos superficiais das


erro padrão.................................................................................................................90

Figura 33 - Correlação entre L8 (mg 100mgCorg-1) e Silte+Argila (%) dos

sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos..................91

Figura 34 - Os teores de L8 (mg 100mgCorg-1) dos sedimentos das difentes

estações amostradas, considerando-se os distanciamentos da costa......................91

Figura 35 - Correlação entre L8 (mg 100mgCorg-1) e área superficial (m2 g-1) com

seus respectivos erros padrão dos sedimentos superficiais das estações amostradas

na bacia de Campos, com respectivas mediana e erro padrão.................................92

Figura 36 - Correlação entre L8 (mg 100mgCorg-1) e COT (%) dos sedimentos


Figura 37 - Correlação da L8 normalizada por peso seco (mg 10gPesoseco-1) e

carbono orgânico (mg 100mgCorg-1) na bacia de Campos.......................................95

Figura 38 - Correlação entre as razões S/V e C/V dos sedimentos superficiais das


erro padrão.................................................................................................................96

Figura 39 - Correlação entre (Ac/Al)V e COT (%) dos sedimentos superficiais das

estações amostradas na bacia de Campos...............................................................97

Figura 40 - Os índices de degradação (Ac/Al)V dos sedimentos das difentes

estações amostradas, considerando-se os distanciamentos da costa......................99

Figura 41 - Correlação entre (Ac/Al)V e L8 (mg 100mgCorg-1) dos sedimentos

superficiais das estações amostradas na bacia de Campos....................................100

Figura 42 - Modelo Conceitual da bacia de Campos...............................................109

Figura 43 - Projeção espacial detalhada, onde as letras representam as diferentes

estações de coleta (cânions: CAG e CAC; e transectos: A, E, G, H, I), e cujos

números representam as diferentes isóbatas (25 a 3000 m) da bacia de

Campos....................................................................................................................162

Figura 44 - Dendograma detalhado, onde as letras representam as diferentes

estações de coleta (cânions: CAG e CAC; e transectos: A, E, G, H, I), e cujos

números representam as diferentes isóbatas (25 a 3000 m) da bacia de

Campos....................................................................................................................163

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Frações granulométricas segundo escalas do MIT (Massachusetts

Institute of Technology)..............................................................................................47

Tabela 2 - Compostos dos grupos fenólicos vanilil, siringil e cinamil com seus

respectivos percentuais de recuperação e limite de detecção em mg 100mgCorg-1.52

Tabela 3 - Grupos, amostras, parâmetros e componentes obtidos na ACP..............75

Tabela 4 - Dados médios e amplitude do LPVI........................................................101

Tabela 5 - Concentração de fenóis derivados da lignina e razão entre parâmetros

(média ± desvio padrão) em amostras de sedimentos da bacia de Campos ao longo

das diferentes feições topográficas. Valores de concentração expressos em mg 100

mgCorg-1...................................................................................................................102

Tabela 6 - Concentração de fenóis derivados da lignina e razão entre parâmetros

(média ± desvio padrão) em amostras de sedimentos da bacia de Campos ao longo

das diferentes feições topográficas. Valores de concentração expressos em mg

10gPesoseco-1..........................................................................................................104

Tabela 7 - Composição orgânica dos sedimentos superficiais de diferentes estudos

ao longo da interface continente-oceano.................................................................106

Tabela 8 - Modelo Conceitual da bacia de Campos................................................108

Tabela 9 - Coordenadas geográficas das estações de coleta de sedimentos

superficiais (0-2 cm) na plataforma continental, bacia de campos...........................142


superficiais (0-2 cm) no talude, bacia de Campos...................................................143


superficiais (0-2 cm) nos cânions Almirante Câmara e Grussaí, bacia de

Campos....................................................................................................................143


superficiais (0-2 cm) no assoalho Oceânico, bacia de Campos...............................144

Tabela 13 - Parâmetros de suporte nas estações de coleta de sedimentos

superficiais (0-2 cm) na plataforma continental, bacia de Campos..........................145





Campos....................................................................................................................147


superficiais (0-2 cm) no assoalho Oceânico, bacia de Campos...............................148

Tabela 17 - Composição orgânica nas estações de coleta de sedimentos superficiais

(0-2 cm) na plataforma continental, bacia de Campos.............................................149


(0-2 cm) no talude, bacia de Campos......................................................................150


(0-2 cm) nos cânions Almirante Câmara e Grussaí, bacia de Campos...................151


(0-2 cm) no assoalho oceânico, bacia de Campos..................................................152

Tabela 21 - Lignina total e grupos fenólicos nas estações de coleta de sedimentos

superficiais (0-2 cm) na plataforma continental, bacia de Campos..........................153





Campos....................................................................................................................155


superficiais (0-2 cm) no assoalho oceânico, bacia de Campos...............................156

Tabela 25 - Lignina total por peso seco e grupos fenólicos nas estações de coleta de

sedimentos superficiais (0-2 cm) na plataforma continental, bacia de Campos......157


sedimentos superficiais (0-2 cm) no talude, bacia de Campos................................158


sedimentos superficiais (0-2 cm) nos cânions Almirante Câmara e Grussaí, bacia de

Campos....................................................................................................................159


sedimentos superficiais (0-2 cm) no assoalho oceânico, bacia de Campos............160

Tabela 29 - Correlação Spearman, entre os parâmetros estudados nos sedimentos

superficiais da bacia de Campos. Valores em negrito indicam correlação significativa

(p<0,05)....................................................................................................................161

LISTA DE ABREVIATURAS

BC Bacia de Campos

BSTFA bis(trimethylsilyl)trifluoro-acetamida

Trans Transectos

Plat Plataforma

Tal Talude

Asso Assoalho

CANAC Cânion Almirante Câmara

CANG Cânion Grussaí

RPS Rio Paraíba do Sul

RD Rio Doce

CB Corrente do Brasil

CCI Corrente de Contorno Intermediária

ACAS Água Central do Atlântico Sul

ASAS Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul

MO Matéria orgânica

MPG Material particulado grosseiro

MPF Material particulado fino

MDU Material dissolvido ultrafiltrado

MIT Massachusetts Institute of Technology

Sil Silte

Arg Argila

AS Área superficial

Corg Carbono orgânico

COT Carbono orgânico total

NT Nitrogênio total

CarbT Carbonato total

PT Fósforo Total

ST Enxofre Total

L8 Lignina Total

C Cinamil

Sl Siringil

V Vanilil

LPVI Índice de Fenol de Lignina de Vegetação

rs Correlação de Spearman

13C Composição isotópica de carbono

15N Composição isotópica de nitrogênio

PCA Componente Principal

E&P Exploração e Produção

RJ Rio de Janeiro

ES Espírito Santo

HCl Ácido Clorídrico

NaOH Hidróxido de Sódio

HNO3 Ácido Nítrico

CuO Óxido Cúprico

LiP Enzimas Lignolíticas

MnP Manganês Peroxidase

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO........................................................................................................18

1.1 OBJETIVOS GERAIS...........................................................................................21

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS................................................................................21

1.3 HIPÓTESE...........................................................................................................21

2 BASE TEÓRICA.....................................................................................................22

2.1 PROCESSOS BIOGEOQUÍMICOS NO OCEANO..............................................22

2.2 DINÂMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA EM AMBIENTES MARINHOS E

CÂNIONS...................................................................................................................23

2.3 PARÂMETROS DE SUPORTE E MARCADORES GEOQUÍMICOS...................26

2.3.1 Granulometria e Área Superficial...................................................................26

2.3.2 Carbonato Total...............................................................................................27

2.3.3 Composição Elementar: C, N, P e S..............................................................27

2.3.4 Composição Isotópica: Carbono e Nitrogênio.............................................30

2.3.5 Biomarcador Lignina.......................................................................................31

3 ÁREA DE ESTUDO................................................................................................35

3.1BACIA DE CAMPOS: CONFIGURAÇÃO ESPACIAL E GEOMORFOLOGIA......35

3.2 CÂNIONS GRUSSAÍ E ALMIRANTE CÂMARA...................................................38

3.3 RIO PARAÍBA DO SUL........................................................................................40

4 MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................................42

4.1 ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM......................................................................42

4.2 DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA.................................................................46

4.3 DETERMINAÇÃO DA ÁREA SUPERFICIAL.......................................................47

4.4 DETERMINAÇÃO DE CARBONATO TOTAL......................................................48

4.5 COMPOSIÇÃO ELEMENTAR: C, N, P , S...........................................................48

4.6 COMPOSIÇÃO ISOTÓPICA DA MATÉRIA ORGÂNICA.....................................50

4.7 DETERMINAÇÃO DOS COMPOSTOS FENÓLICOS DA LIGNINA....................51

4.8 TRATAMENTO ESTATÍSTICO............................................................................52

5 RESULTADOS........................................................................................................55

5.1 PARÂMETROS DE SUPORTE............................................................................55

5.1.1 Distribuição Granulométrica..........................................................................55

5.1.2 Área Superficial...............................................................................................60

5.1.3 Carbonato Total...............................................................................................61

5.2 COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA..........................................................62

5.2.1 Composição Elementar: C, N, P, S................................................................62

5.2.2 Composição Isotópica de C e N.....................................................................65

5.2.3 Lignina e Grupos Fenólicos...........................................................................67

5.3 ANÁLISE ESTATÍSTICA: COMPONENTES PRINCIPAIS..................................73

6 DISCUSSÃO...........................................................................................................78

6.1 DINÂMICA SEDIMENTAR DA BACIA DE CAMPOS...........................................78

6.2 ORIGEM E DIAGÊNESE DA MATÉRIA ORGÂNICA NA BACIA DE

CAMPOS....................................................................................................................83

6.3 FONTES E PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA

SEDIMENTAR............................................................................................................87

6.4 COMPOSIÇÃO E DEGRADAÇÃO DOS FENÓIS DA LIGNINA EM

SEDIMENTOS MARINHOS.......................................................................................97

6.5 DINÂMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA NA BACIA DE CAMPOS......................107

7 CONCLUSÃO.......................................................................................................112

8 REFERÊNCIAS.....................................................................................................114

9 APÊNDICES..........................................................................................................141

18

1 INTRODUÇÃO

A elucidação dos processos que determinam a produção, o transporte e o

acúmulo de matéria orgânica em sistemas aquáticos é primordial para a

interpretação dos ciclos biogeoquímicos globais. Ao mesmo tempo representa um

dos grandes desafios da geoquímica orgânica em decorrência da multiplicidade dos

fatores envolvidos que controlam a ciclagem biogeoquímica (BIANCHI; CANUEL,

2011).

Para uma melhor compreensão do ciclo global do carbono é de fundamental

importância o conhecimento dos processos biogeoquímicos que acontecem na

interface continente-oceano, pois representa uma das principais etapas do mesmo.

A exportação do material orgânico continental para as áreas costeiras depende não

somente da quantidade, mas da biodisponibilidade, estabilidade química e a

intervenção de processos físicos, químicos e biológicos no ambiente aquático

(ZIMMERMAN; CANUEL, 2000).

As principais fontes de matéria orgânica (MO) de origem terrestre para os

oceanos concentram-se no aporte fluvial e transporte de material da zona entre

marés (litoral). Os rios representam uma importante via para o transporte de

materiais dissolvidos e particulados do continente para as regiões costeiras

e oceanos (DITTMAR et al., 2006). Entretanto, não se pode negligenciar a

contribuição autóctone da rede trófica nos ecossistemas marinhos, que é de suma

importância para biodiversidade regional (HEDGES; KEIL, 1995).

Geoquimicamente, os compostos orgânicos mais importantes

qualitativamente são os carboidratos, proteínas e lipídios. Os tecidos dos vegetais

superiores, típicos de ambientes terrestres, são formados de grandes quantidades

de celulose e lignina que contabilizam cerca de 75% do material orgânico, enquanto

o fitoplâncton não contém esses componentes estruturais (KILLOPS; KILLOPS,

2005). Diatomáceas e dinoflagelados contém aproximadamente 25 a 50 % de

proteínas, 5-25 % de lipídios e 40 % de carboidratos; enquanto as plantas terrestres

contêm aproximadamente 5 % de proteína, de 30 a 50 % de carboidratos

(principalmente celulose) e 15 a 25 % de lignina (KILLOPS; KILLOPS, 2005).

Em ecossistemas aquáticos os marcadores geoquímicos possibilitam

inferências sobre a origem e os processos de preservação da matéria orgânica.

Estes são compostos específicos produzidos por determinados grupos de

19

organismos, que permitem estabelecer a relação entre fonte e destino pela sua

constituição específica (ZIMMERMAN; CANUEL, 2000; CANUEL et al., 2001; JAFFÉ

et al., 2001; SALIOT, 2002).

Como exemplo, os marcadores geoquímicos podem caracterizar o material

transportado na interface continente oceano quanto a sua composição elementar

(carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre), isotópica ( 13C e 15N) e molecular (lignina).

As razões elementares da MO (C:N)a e isotópicas (13C/12C e 15N/14N) permitem

especificar e discriminar fontes terrígenas e marinhas. A análise conjunta entre

composição elementar e isotópica permite fornecer informações sobre a origem e o

destino da matéria orgânica nos ambientes costeiros (MEYERS, 1994).

A contribuição biomolecular pode ocorrer através dos fenóis e os compostos

orgânicos oriundos da lignina têm sido amplamente utilizados como traçadores de

fontes vasculares de MO de origem continental em sedimentos de ecossistemas

estuarinos, costeiros e marinhos (PRAHL et al., 1994; GONI; HEDGES, 1995). As

ligninas, polímeros fenólicos de elevado peso molecular, são sintetizados por plantas

superiores como parte de seus sistemas vasculares. Gimnospermas e angiospermas

sintetizam tipos distintos de lignina, cujas mudanças ocorridas no passado na

vegetação da bacia de drenagem podem ser notadas através dos teores de lignina

nos sedimentos. Além do mais, a lignina possui significativa resistência aos

processos diagenéticos, o que faz com que seu registro sedimentar e mais

preservado que outras formas de matéria orgânica primária (HEDGES et al., 1988).

Entretanto, como fator adverso a compreensão da dinâmica da MO nas

regiões costeiras, além das fontes naturais, as mesmas têm recebido fontes extras

de material orgânico provenientes da cultura antrópica: lançamento de efluentes

domésticos e industriais, uso de combustíveis fósseis, mudanças no uso do solo e

utilização de defensivos agrícolas/fertilizantes, resultando em alterações

significativas nos fluxos de materiais, com efeitos significativos no ciclo do carbono

local (ZIMMERMAN; CANUEL, 2000).

Neste cenário, a bacia de Campos (20-24º S; 39-42º W) possui características

singulares para investigação da dinâmica da MO na interface continente-oceano,

sua porção norte é caracterizada pela influência da foz do rio Paraíba do Sul e sua

porção sul tem como principal característica oceanográfica o fenômeno da

ressurgência costeira. A bacia abrange uma área com cerca de 100.000 km2 até a

lâmina d’água de 3.000 m. Esta região é a maior produtora nacional de petróleo em

20

regiões marinhas, representando uma das mais importantes reservas petrolíferas

oceânicas do Brasil (MILANI et al., 2000). O vento predominante na região é do

quadrante NE, sendo a Bacia de Campos influenciada principalmente pela Corrente

do Brasil (CB), caracterizando a circulação superficial da costa SE brasileira. O

relevo da porção norte da bacia é estreito e íngreme, diferenciado da porção sul

onde o talude é largo e com menor declive (MELLO et al., 2006). A plataforma média

da bacia é dominada por areia rica em feldspato e por carbonatos biogênicos

(LEVENTHAL; TAYLOR, 1990).

Na bacia de Campos, localizada na margem continental sul-sudeste do Brasil,

a maior parte dos estudos desenvolvidos não contemplaram um delineamento

amostral com abrangência temporal e espacial que possibilitasse gerar informações

detalhadas quanto à dinâmica distribucional da matéria orgânica sedimentar: fontes,

processos e destino. Diante dos desafios e necessidades a cerca da compreensão

do ciclo da MO em ecossistemas marinhos, o presente estudo, de forma inédita,

pretende apresentar esse nível de abordagem, ao caracterizar a dinâmica da matéria

orgânica na interface continente-oceano sobre influência das correntes marinhas,

com base no potencial aporte orgânico continental, principalmente do rio Paraíba do

Sul, para os sedimentos superficiais das diferentes feições topográgicas da bacia de

Campos: plataforma, talude, cânions e assoalho.

Este estudo está inserido no escopo do Projeto Habitats – Heterogeneidade

Ambiental da Bacia de Campos, coordenado pelo CENPES/PETROBRAS. O

objetivo geral do Projeto é caracterizar física, química e biologicamente os diferentes

ambientes sobre a plataforma continental e o talude da bacia de Campos e construir

um modelo ecossistêmico para compreensão da dinâmica ecológica desta região,

visando melhorar a qualidade das decisões sobre o desenvolvimento das atividades

de E&P (Exploração e Produção) na região (PETROBRAS, 2008).

Para uma compreensão qualitativa dos processos biogeoquímicos e

diagenéticos atuantes na bacia foi necessária à integração entre parâmetros de

suporte (granulometria, área superficial e carbonato total) e marcadores geoquímicos

orgânicos: biomarcador lignina associado à composição elementar (C, N, P, S) e

isotópica de carbono e nitrogênio.

21

1.1 OBJETIVOS GERAIS

O presente estudo objetiva avaliar a distribuição, qualidade e

preservação da matéria orgânica na bacia de Campos-RJ, através da

compreensão de fontes, transporte e processos biogeoquímicos.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Para alcançar esse objetivo geral foram traçados os seguintes objetivos

específicos:

caracterizar os sedimentos superficiais (0-2 cm) nas isóbatas de 25 a

3000 m ao longo da bacia de Campos, no que diz respeito: a distribuição

granulométrica, área superficial, carbonato total, composição elementar

(C, N, P e S) e isotópica de C e N;

caracterizar os fenóis derivados da lignina em sedimentos superficiais da

bacia de Campos, investigando a distribuição espacial e degradação da

matéria orgânica continental;

caracterizar a fonte, transformação e destino da matéria orgânica nos

depósitos sedimentares, acoplando informações dos isótopos estáveis,

lignina e a distribuição da fração inorgânica nos sedimentos.

1.3 HIPÓTESE

Na bacia de Campos espera-se que a distribuição quali-quantitativa da

matéria orgânica seja influenciada predominantemente pelos processos

autóctones e de forma pontual pelos processos alóctones, onde os mesmos

atuam de forma diferenciada pelas diferentes províncias marinhas.

22

2 BASE TEÓRICA

2.1 PROCESSOS BIOGEOQUÍMICOS NO OCEANO

A distribuição química e mineral em sedimentos marinhos está

intimamente relacionada com a geologia e hidrografia das áreas continentais

adjacentes, bem como o clima regional. Como conseqüência, a geoquímica

e o estudo mineralógico dos sedimentos podem fornecer informações valiosas

sobre as hidrodinâmicas regionais, incluindo os padrões de transporte de

sedimentos e deposição (PREDA; MALCOLM, 2005).

Estudos anteriores explicitam sobre a distribuição espacial de material

em ambientes marinhos, no que diz respeito ao transporte e deposição na

interface continente-oceano, destacam-se as seguintes regiões, a saber: ~44 %

retidos em ambientes deltáicos; ~45 % retidos entre a plataforma e a margem

continental; ~6 % retidos em zonas de alta produtividade (ex. ressurgências);

~5 % nas regiões pelágicas de oceano profundo (HEDGES; KEIL, 1995).

Ao longo do transporte, os processos físicos, químicos e biológicos

modificam as formas originais e as assinaturas geoquímicas provenientes de

uma mistura de fontes (LEE et al., 2005; SOUZA et al., 2010). Nesta

concepção, o transporte horizontal ou lateral realizado por intermédio das

correntes é fundamental para distribuição quali-quantitativa de MO, com

formação de diferentes zonas costeiras: mistura de fontes e processos

deposicionais. O potencial de degradação é diretamente proporcional ao tempo

de residência do material particulado na coluna d’água, quanto maior o grau de

exposição mais intensa será a sua transformação. Além do mais, as

características do MPS (particulado grosseiro, fino, menos ou mais

processado) também irão influenciar sua resistência a degradação, como:

composição, tamanho, forma, massa e possível associação aos minerais

(MOLLENHAUER et al., 2004).

Em ecossistemas aquáticos, o MPS funciona como veículo de transporte

do material orgânico aos sedimentos, dessa forma, através do estudo do

mesmo, torna-se possível obter uma melhor interpretação sobre as fontes e

primeiros processos de degradação do material orgânico ainda na coluna

23

d’água e antes que ele seja lançado na plataforma continental ou depositado

nos sedimentos. Entretanto, essa matéria orgânica já sedimentada nem

sempre pode refletir o input original (XÚ; JAFFÉ, 2007).

A interface continente-oceano apresenta diversas alterações físico-

químicas, relacionadas à: fase e forma de espécies químicas dissolvidas, força

iônica, pH e potencial redox, em função de processos como oxidação/redução,

adsorção/desorção, precipitação/dissolução, floculação da matéria orgânica,

que são responsáveis pela precipitação da maior parte do material particulado

que entra no ambiente marinho através dos rios (SALOMONS; FÖRSTNER,

1984; LAURIER et al., 2003). Essa área de interface apresenta uma grande

capacidade de acumular material de origem continental e marinha

(PARAQUETTI et al., 2004).

2.2 DINÂMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA EM AMBIENTES MARINHOS

A matéria orgânica em sedimentos costeiros tem origem em diversas

fontes (terrestres, aquáticas, atmosféricas e antropogênicas), no caso de áreas

urbanizadas – que apresentam grande variabilidade espacial e temporal nas

suas contribuições relativas (VOLKMAN et al., 2007). De acordo com sua

origem, a matéria orgânica apresenta reatividades bastante distintas frente aos

gradientes significativos nas propriedades físico-químicas, químicas e bióticas

dos sistemas aquáticos, particularmente em regiões estuarinas (HOBBIE,

2000).

Um aspecto a se considerar é o estado trófico dos ecossistemas

costeiros, que é determinante para a distribuição e estágio de degradação da

MO sedimentar. Em ambientes eutróficos estima-se que 30 % da MO,

proveniente da produção primária, é exportada para os sedimentos. Entretanto

em ambientes oligotróficos o processo de reciclagem é predominante, e

aproximadamente 10 % da produção atinge a matriz sedimentar (BIANCHI;

CANUEL, 2011).

A composição química da matéria orgânica de sedimentos marinhos tem

sua origem basicamente nas seguintes fontes: fitoplâncton, zooplâncton,

24

bactérias, fungos e plantas superiores, além de uma pequena contribuição

animal. As classes orgânicas principais dos compostos detectados são: ácidos

nucléicos, carboidratos, proteínas, lipídios e ligninas (HANSEL et al., 2008).

Os sedimentos que revestem os fundos marinhos mantêm contínua

interação com a água mais profunda. A composição desses sedimentos pode

variar com a proximidade da costa e a profundidade. Nas proximidades do

litoral, o material sedimentado resulta principalmente da erosão terrestre,

carreado pelos cursos d’água. Os sedimentos mais afastados do litoral,

localizados próximos ao limite exterior da plataforma continental, são

transportados pelas correntes e pela ação das ondas. Esses sedimentos

possuem composição variável: restos calcários de origem biogênica, de sais

precipitados da água, de outros minerais, detritos, incluindo materiais

terrígenos, quando nas proximidades das massas continentais (PESSOA

NETO, 2000).

A matéria orgânica preservada em sedimentos marinhos também

apresenta uma complexa contribuição de fontes provenientes da interface

continente-oceano. O carbono orgânico total presente nas margens

continentais possui uma ampla variabilidade nos aspectos qualitativos e

quantitativos (NIGGEMANN et al., 2007; WALINSKY et al., 2009).

Os sedimentos marinhos da margem continental desempenham um

papel fundamental no ciclo do carbono, acumulam aproximadamente 90% do

carbono orgânico global em seu substrato (HEDGES; KEIL, 1995; SCHMIDT et

al., 2010).

Estudos sobre a composição orgânica de sedimentos superficiais são de

grande importância não somente para a avaliação do aporte da qualidade da

matéria orgânica (MO) como também para o monitoramento ambiental. Em

geral, os sedimentos contêm teores de MO que podem variar de 1 a 8 %

(GOMES; AZEVEDO, 2003).

A investigação das alterações diagenéticas recentes da matéria orgânica

fornece informações para o entendimento dos processos biogeoquímicos que

ocorrem nestes ambientes naturais (PRASAD; RAMANATHAN, 2009). A

oxidação da matéria orgânica pode ser amplificada com a penetração de

oxigênio na coluna sedimentar através dos processos de bioturbação. Porém,

25

em sedimentos profundos as condições hipóxicas ou anóxicas imperam, e a

bioturbação é inibida, o que favorece a preservação da matéria orgânica,

permitindo a estratificação do sedimento, que refletem mudanças no fluxo de

material dentro da matriz sedimentar (CORDEIRO, 2011).

Os cânions possuem fundamental importância na biogeoquímica de

sedimentos marinhos profundos, pois representam a zona de conexão entre a

plataforma e o oceano interior, onde funcionam como corredores facilitadores

de transporte da matéria orgânica ao talude e assoalho (WEAVER et al., 2004).

A dinâmica inerente aos sistemas de cânions, agregada a variabilidade de

fontes (autóctones e/ou alóctones), processos de degradação e transporte

seletivo de matéria orgânica, dificultam as interpretações de fluxos de massa

nestas regiões (HEDGES et al., 1997).

Cânions submarinos são feições comuns das margens continentais

modernas e podem ter papel bastante relevante na dispersão de material

terrígeno (SHEPARD; DILL, 1966). Cânions do talude continental são feições

que podem ter a função de acumular temporariamente e de transportar

sedimento e matéria orgânica para o oceano profundo por mecanismos

dominantes como cascatas de água densa, correntes de maré e fluxos

gravimétricos (MULLENBACH et al., 2004; OLIVEIRA et al., 2007; STIGTER et

al., 2007). Pela disponibilidade e dinâmica da MO constituem hotspots de

biodiversidade, mas também concentradores de compostos químicos,

contaminantes ou não, que podem influenciar relevantemente esta

biodiversidade (STIGTER et al., 2007).

26

2.3 PARÂMETROS DE SUPORTE E MARCADORES GEOQUÍMICOS

2.3.1 Granulometria e Área Superficial

A composição granulométrica dos sedimentos permite caracterizar

fontes, padrões de transporte e compreender a formação dos ambientes

deposicionais (SUN et al., 2002). Além disso, ao longo dos oceanos a

distribuição granulométrica é fundamental para compreender o destino da

matéria orgânica sedimentar, pela associação do carbono orgânico com

superfícies minerais (WAKEHAM et al., 2009). Por exemplo, sedimentos finos

têm maior área de superfície e capacidade carreadora de matéria orgânica

comparado com frações mais grosseiras (HEDGES; KEIL, 1995). Em

plataformas continentais essa interação entre sedimentos e matéria orgânica é

influenciada pela extensão hidrodinâmica, triagem, tamanho, densidade e

retrabalhos das partículas sedimentares (GOÑI et al., 2000; WAKEHAM et al.,

2009; ZHU et al., 2011).

A área superficial (AS) específica de solos, sedimentos e material

particulado em suspensão é amplamente controlada pelas suas propriedades

físicas e químicas (SALOMONS; FÖRSTNER, 1984). Diferentes áreas

superficiais dessas matrizes geoquímicas podem ser correlacionadas com

variações de textura; tipo, quantidade e qualidade de argilo-minerais; conteúdo

de oxi-hidróxidos de Fe, Al e Mn e conteúdo de matéria orgânica (CANFIELD,

1997; KAISER; GUGGENBERGER, 2000).

A área superficial influencia na capacidade de acumulação de metais

traços e matéria orgânica. Contudo, a maioria dos processos de associação

envolve reações que ocorrem na superfície das partículas (MUDROCH et al.,

1995).

27

2.3.2 Carbonato Total

O conhecimento da relação entre produção de carbonato na superfície

do oceano e deposição do mesmo em sedimentos marinhos parte da

necessidade de compreensão dos processos que controlam a preservação e

dissolução de CaCO3 em sedimentos marinhos. Assim como, uma

interpretação sistêmica entre ciclo do carbonato marinho e do CO2 atmosférico

(JAHNKE et al., 1997).

A interação microbiana-mineral pode influenciar na distribuição de

carbonato em oceanos, por múltiplos fatores:

(1) ligação de cátions bivalentes, de forma a inibir a precipitação de

carbonato;

(2) formação microdomínios heterogêneos, que suporte diferentes tipos

de metabolismo microbiano, de maneira a facilitar a precipitação;

(3) servindo como fonte de energia e de carbono para bactérias

heterotróficas, falicitando assim a precipitação de carbonato (DUPRAZ et

al., 2004).

(4) e pelas algas marinhas carbonáticas.

Informações da resposta do oceano às mudanças climáticas, condições

do passado e avaliação da resposta do oceano as mudanças no futuro, podem

ser reveladas pelo conhecimento da variabilidade do sistema carbonato, na

qual a forma predominante é a de carbonato de cálcio (CaCO3) em sedimentos

marinhos (MARTIN; SAYLES, 1996).

2.3.3 Composição Elementar: C, N, P e S

Aproximadamente 50% da matéria orgânica é constituída de carbono,

influenciando significativamente o ciclo biogeoquímico de outros elementos

importantes, como o nitrogênio, oxigênio, enxofre, fósforo, ferro entre outros. O

nitrogênio, juntamente com o fósforo, é um dos elementos limitantes da

produção primária, tanto aquática como terrestre. A fixação de nitrogênio é um

28

processo de pertinente importância para a dinâmica de ecossistemas naturais,

pois é a única forma biológica de transferência do nitrogênio da atmosfera para

os sistemas aquáticos ou terrestres, ou macroalgas (MARTINELLI et al., 2005;

MARTINELLI et al., 2009).

O ciclo do carbono é um processo-chave para o planeta Terra,

envolvendo várias transformações biogeoquímicas sobre dois subciclos: o

geológico e o biológico. O elemento carbono contabiliza apenas 0,08 % da

litosfera, hidrosfera e atmosfera. As entradas e saídas do carbono nesses

estoques, globalmente estão em balanço, resultando no que pode ser

considerado um sistema de “steady state” (estado estático, sem alteração)

(KILLOPS; KILLOPS, 2005).

Nos oceanos grandes quantidades de CO2 são fixadas pela fotossíntese,

e consumidas, sendo que apenas pequenas quantidades de carbono são

acumuladas no fundo do mar após a morte dos organismos. Todavia, após um

longo período de tempo, este efeito representa uma significativa remoção de

carbono da atmosfera, formando nos oceanos o maior reservatório de carbono

na Terra (KILLOPS; KILLOPS, 2005).

O uso da razão (C:N)a tem sido amplamente empregada em amostras

ambientais na caracterização do aporte de matéria orgânica para o ambiente

aquático (MEYERS, 1997). Os vegetais superiores apresentam em sua

composição altos conteúdos de celulose (40 a 60%), e consequentemente,

altos teores de carbono, enquanto o fitoplâncton é rico em proteínas. Portanto,

uma razão C/N maior que 20 pode indicar que as plantas vasculares são as

principais fontes de material orgânico para o sistema, enquanto que valores

entre 4 e 10 são indicativos de fontes marinhas. Valores intermediários entre 10

e 20 podem caracterizar uma mistura de fontes marinhas e terrestres

(MEYERS, 1997).

O fósforo é um nutriente essencial para a manutenção da vida, e

presente nos seres vivos em diversas formas, como: ATP, ácidos nucléicos,

fosfolipídios. Este elemento funciona como nutriente limitante para a produção

primária das células fitoplanctônicas dos sistemas aquáticos costeiros e tem

sido considerado como principal responsável pela eutrofização artificial em

águas continentais (NIXON et al., 1996; MARINS et al., 2007).

29

As fontes naturais significativas de fósforo são o intemperismo das

rochas fosfáticas (apatita detrítica), as chuvas e a lixiviação dos solos pelas

águas das chuvas, sendo que a fluorapatita carbonática autigênica também

representa um importante depósito em sedimentos marinhos para o fósforo

reativo presente em águas oceânicas (NIXON et al., 1996).

Por outro lado, a fração orgânica de fósforo encontrada em sedimentos

costeiros é resultado da contribuição de diferentes fontes; sua variabilidade de

composição dificulta a identificação e quantificação de seus constituintes. Além

disto, o fósforo orgânico é constantemente modificado em sua essência pelos

processos de degradação em trânsito na interface água/sedimento (NIXON et

al., 1996).

O fósforo de origem antrópica encontra-se principalmente nas formas

inorgânicas, devido ao uso indiscriminado de fertilizantes químicos nos solos,

como o diidrogenofosfato de cálcio Ca(H2PO4)2, altamente solúvel em água, ou

pelas emissões de efluentes urbanos, que contêm polifosfatos dos produtos de

limpeza e ortofosfato e fosfatos inorgânicos condensados dos esgotamentos

sanitários não tratados (NIXON et al., 1996).

Ao serem carreados pelos rios, os materiais fosfatados podem

permanecer em meio aquoso ou serem depositados nos sedimentos, sob

diferentes formas, que irão descrever de forma integrada os processos

antrópicos que influenciam as bacias hidrográficas e, possivelmente, processos

naturais que caracterizam, por exemplo, a hidrogeoquímica local, que interfere

nos processos biogeoquímicos predominantes e na sedimentação de materiais.

As águas estuarinas da costa nordeste oriental brasileira possuem elevados

níveis de oxigênio, pH alcalino, bem como concentrações significativas de

carbonatos e oxi-hidróxidos de ferro que favorecem a manutenção do fósforo

na fase sólida (NIXON et al., 1996).

O enxofre (S) é um elemento essencial, encontrado principalmente em

aminoácidos e lipídios nos organismos vivos. Em ecossistemas aquáticos, o

S pode apresentar-se de várias formas: como íon sulfato (SO42-), íon sulfito

(SO32-), gás sulfídrico (H2S), dióxido de enxofre (SO2), ácido sulfúrico (H2SO4),

enxofre elementar (S), etc. As principais fontes de enxofre para ambientes

aquáticos são três: decomposição de rochas, chuvas e através das aplicações

30

de adubos e fertilizantes na agricultura (RAISWELL et al., 1988). O enxofre na

fração residual do sedimento distingue-se do enxofre pseudo total pelas formas

oclusas nos silicatos que não são totalmente extraídas (ALVAREZ et al., 2001;

JASÍNSKA et al., 2012).

2.3.4 Composição Isotópica: Carbono e Nitrogênio

A caracterização elementar e isotópica permite indicar possíveis sinais

de distúrbios humanos na matéria orgânica, monitorar processos

biogeoquímicos e mudanças nos ecossistemas e usos da terra (BOUILLON et

al., 2008). Este incremento produzido por atividades humanas pode alterar

quantitativamente e qualitativamente a MO presente nos sistemas aquáticos

(KRUSCHE et al., 2002; MACIEL, 2005).

. Em sistemas aquáticos as assinaturas elementares e isotópicas do

carbono e nitrogênio na matéria orgânica têm sido usadas para identificar os

efeitos da mudança da cobertura vegetal em suas bacias de drenagem

(CHANG et al., 2009).

Na interface continente-oceano existe uma sobreposição das

assinaturas isotópicas da matéria orgânica influenciada pela mistura das fontes

e pelas modificações em que a MO sofre neste ambiente. Com o uso da

composição elementar e isotópica é possível identificar o tipo de fonte como,

por exemplo, plantas do tipo C3 ou C4, sendo possível identificar o estado em

que se encontra a MO e inferir sobre sua origem (MCCALLISTER et al., 2006;

CHANG et al., 2009).

As plantas terrestres, de acordo com seu padrão de fracionamento

isotópico, podem ser divididas em 3 grupos fotossintéticos principais: C3, C4 e

CAM. Plantas com via fotossintética C3 (vegetações arbóreas e arbustivas)

discriminam o 13C e incorporam preferencialmente o 12C, resultando em valores

de 13C entre -38 a -24 ‰. Já as plantas C4 (gramíneas) não discriminam o 13C,

apresentando valores de 13C maiores, entre -15 e -11 ‰ (MARTINELLI et al.,

2009). A maioria das plantas do tipo CAM (plantas suculentas - cactáceas e

bromeliáceas) apresentam valores de 13C típicos de plantas C4. Contudo, sob

31

certas condições ambientais e em alguns estágios de desenvolvimento,

algumas espécies CAM facultativas podem trocar o modo fotossintético para

C3. Como o fitoplâncton marinho fixa o carbono do meio em que vivem (água

do mar, rica em bicarbonato), apresentam geralmente valores de 13C entre -24

a -18 ‰ (MARTINELLI et al., 2009).

Já a ferramenta 15N evidencia o estudo de processos, entretanto muitos

autores têm utilizado para inferir fontes de matéria orgânica. Em estudo

realizado pelo CENA em diversos tipos de vegetações brasileiras, encontraram

dois intervalos de valores para o 15N: -2 a 0 ‰ em plantas de savanas

brasileiras; e, 5 a 7 ‰ em florestas (MARTINELLI et al., 2009). Outros valores

reportados na literatura sugerem valores na faixa de 5,9 a 15,0 ‰ para

sedimentos e 8,6 ‰ para o fitoplâncton (MEYERS, 2003).

Os valores de 15N variam de acordo com as fontes, natural e

antropogênica (fertilizantes e efluentes domésticos), e/ou processos sofridos ao

longo da dispersão do meio aquático. Com isso, as assinaturas isotópicas de

15N encontradas em plantas e algas podem refletir a contribuição dessas

diferentes fontes (ELLIOTT; BRUSH, 2006). Esta razão isotópica é

apresentada em função da forma de assimilação do nitrogênio e dos processos

envolvidos. As plantas absorvem do solo, principalmente as formas inorgânicas

NH4 e NO3 e, portanto, sua composição isotópica será uma função da

composição isotópica dessas formas inorgânicas e também da disponibilidade

dessas fontes. Assim, uma mesma espécie de planta pode ter composições

isotópicas distintas em função da disponibilidade das formas inorgânicas de

nitrogênio e de sua composição isotópica (MARTINELLI et al., 2009).

2.3.5 Biomarcador Lignina

A investigação sobre o ciclo da matéria orgânica na zona costeira tem

estimulado o desenvolvimento de conceitos multidisciplinares, envolvendo a

integração de informações sobre a composição atômica (elementar e isotópica)

e molecular da matéria orgânica (DACHS et al., 1999). O conceito de marcador

molecular está associado à produção de compostos específicos por

32

organismos, cuja identificação em ambientes naturais permite inferências sobre

a origem e os processos de evolução da matéria orgânica (ZIMMERMAN;

CANUEL, 2000; SALIOT et al., 2002).

O biomarcador lignina é exclusivo de vegetais superiores, plantas

vasculares que habitam ecossistemas terrestres e aquáticos. Amplamente

utilizado para rastrear contribuição de fonte de matéria orgânica continental

(GORDON; GOÑI, 2003; GORDON; GOÑI, 2004). A lignina possui alto peso

molecular, com uma estrutura constituída por polifenóis tridimensionais

formados por monômeros de benzoisopropil, com grupos funcionais

metoxilados. Após a morte do vegetal as ligninas são submetidas à degradação

bioquímica, formando monômeros carboxilados, relativamente resistentes à

biodegradação em condições anaeróbicas. Por esta característica singular as

ligninas são consideradas um dos compostos vegetais mais bem preservados

em solos e sedimentos, diferentemente dos componentes celulósicos

(LOUCHOUARN et al., 2010; PEMPKOWIAK et al., 2006). Apesar da baixa

degradabilidade dos lignino-fenóis, sua oxidação pode ocorrer devido à ação

de bactérias e fungos, principalmente em ambientes aeróbicos (KILLOPS;

KILLOPS, 2005).

O grupo vanilil está presente em todas as plantas vasculares, enquanto

os grupos siringil e cinamil podem ser observados em tecidos lenhosos e não

lenhosos, respectivamente. Estes três grupos são encontrados exclusivamente

em plantas superiores, enquanto o p-hidroxifenill também pode ser verificado

em algas (Figura 1). Dependendo do tipo de vegetal, a composição e a relação

entre esses grupos se modificam, podendo indicar a prevalência de certos

táxons vegetais ao longo do tempo em um determinado ambiente (KILLOPS;

KILLOPS, 2005).

33

Figura 1 - Produtos fenólicos derivados da oxidação alcalina da lignina. Fonte: OREM et al., 1997.

O somatório dos grupos C, S e V pode ser utilizado como indicativo de

restos de plantas vasculares (HEDGES; MANN, 1979; HEDGES; ERTEL,

1982); de processos de transporte (FARELLA et al., 2001; BIANCHI et al.,

2007); de deposição e erosão (REZENDE et al., 2010). O gráfico das razões

S/V versus C/V fornece um índice de qualidade da matéria orgânica, onde

maiores valores de S/V estão relacionados ao material oriundo de tecido

lenhoso de angiospermas e maiores valores de C/V estão relacionados ao

material vegetal foliar de angiospermas. Valores de ambas as razões próximas

a zero indicam contribuição de gimnospermas (Figura 2).

Acetovanilona Vanilina Ác. Vanílico

Acetosiringona Siringladeído Ác. Siríngico

p-Hidroxiacetofenona

p-Hidroxibenzaldeído

p-Hidroxibenzóico

Ác. transp-Coumárico

Ác. transp-Felúrico

Vanilil

(Grupo V)

Siringil

(Grupo S)

Hidroxi

(Grupo P)

Cinamil

(Grupo C)

Acetovanilona Vanilina Ác. Vanílico

Acetosiringona Siringladeído Ác. Siríngico

p-Hidroxiacetofenona

p-Hidroxibenzaldeído

p-Hidroxibenzóico

Ác. transp-Coumárico

Ác. transp-Felúrico

Vanilil

(Grupo V)

Siringil

(Grupo S)

Hidroxi

(Grupo P)

Cinamil

(Grupo C)

34

Figura 2 - Relação das razões S/V versus C/V e dos principais grupos de plantas vasculares (material lenhoso e foliar de angiospermas, e gimnospermas). Fonte: Adaptado de HEDGES et al., 1988.

Estudos evidenciam o papel da lignina como traçador quali-quantitativo

da MO de origem vascular, e sua importância para a compreensão dos ciclos

biogeoquímicos (NAGAO et al., 2009; SCHMIDT et al., 2010). Associado à

composição elementar e isotópica de C e N fornece uma melhor interpretação

da relação entre mudança da cobertura vegetal, uso da terra e biogeoquímica

na interface continente-oceano (RANJAN et al., 2011). A utilização do

biomarcador lignina ainda é muito restrita aos ecossistemas aquáticos

continentais e aos ambientes de transição costeiros, diante da carência do

conhecimento do aporte continental para as diferentes feições topográficas do

oceano, principalmente em clima tropical, este estudo pretende gerar

inferências para compreensão dos processos biogeoquímicos nos

ecossistemas marinhos.

35

3 ÁREA DE ESTUDO

3.1 BACIA DE CAMPOS: CONFIGURAÇÃO ESPACIAL E GEOMORFOLOGIA

A bacia de Campos apresenta uma área de aproximadamente 100.000

km2, localizada na porção sudeste do Brasil em águas pertencentes ao Estado

do Rio de Janeiro. A bacia produz uma média de 1.693 Mbpd (milhões de

barris por dia) e possui ainda alto potencial produtivo, inclusive na camada pré-

sal (PETROBRAS, 2010). Em regiões marinhas é a maior produtora nacional

de petróleo, e uma das mais representativas reservas petrolíferas oceânicas do

Brasil. Geograficamente, ao norte é limitada pela bacia do Espírito Santo e ao

sul pelo Arco de Cabo Frio (MILANI et al., 2000).

A bacia de Campos tem clima quente, úmido e mesotérmico – do tipo

AW pela classificação climática de Köppen-Geiger – com temperatura máxima

média de 29,9 °C em fevereiro e mínima média de 25, 4 °C em julho. O regime

pluviométrico apresenta duas estações bem definidas: seca no inverno e

chuvoso no verão, apresentando precipitações médias anuais entre 1.000 e

2.000 mm/ano (DOMINGUES, 2009).

A bacia de Campos sofre influência principalmente de sistemas

semiestacionários como o Anticiclone Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) e de

sistemas transientes, tais como as frentes frias, os ciclones e os sistemas de

meso-escala (PINHO, 2003; BERNARDES et al., 2012). A região da bacia de

Campos possui como características vento predominante do quadrante NE,

sendo a mesma influenciada principalmente pela Corrente do Brasil (CB),

caracterizando a circulação superficial da costa SE brasileira (CORDEIRO,

2011).

Vale ressaltar a ocorrência singular de uma Corrente de Contorno

Intermediária (CCI), que se origina na porção sul da bacia de Santos e se

apresenta como uma corrente de contorno plenamente desenvolvida ao

atravessar o Alto de Cabo de Frio, as ressurgências são intermitentes no

extremo sul da bacia de Campos (SILVEIRA et al., 2004).

A presença de vórtices e meandros da CB na região ao largo de Cabo

Frio, tanto ciclônicos como anticiclônicos, já foram verificados por estudos

36

anteriores, provavelmente favorecidos pelas feições topográficas da região e à

mudança de orientação da linha de costa e ao gradiente da topografia de

fundo, plataforma estreita e abrupta ao norte de Cabo Frio, mais larga e suave

na bacia de Santos (SIGNORINI, 1978; ROSSI-WONGTSCHOWSKI;

MADUREIRA, 2006; FALCÃO et al., 2011).

O relevo da porção norte da bacia de Campos é estreito e íngreme,

diferenciado da porção sul onde o talude é largo e com menor declive

(HABTEC ENGENHARIA AMBIENTAL/PETROBRAS, 2002). Além disso,

possui plataforma média predominantemente ocupada por areia rica em

feldspato e por carbonatos biogênicos (SCHREINER et al., 2007).

Sua plataforma continental possui largura média de 100 km, com

profundidade de quebra de 80 m na área norte a 130 m ao sul, com

profundidade média de 110 m. O talude da bacia estende-se sobre 40 km com

gradiente médio de 2,5º e apresenta vários canais submarinos e cânions

(ALMEIDA et al., 2011). A região do talude continental ao platô de São Paulo

da bacia de Campos pode ser dividida em porção norte, central e sul. As águas

ao norte são mais rasas do que ao sul, 1.500 m e 2.000 m de profundidade

média, respectivamente, devido ao desenvolvimento do cone submarino do rio

Paraíba do Sul, ligado ao cânion submarino Almirante Câmara (BREHME,

1984; VIANA et al., 1998).

No que diz respeito, a sedimentologia, na plataforma continental

(sedimentos litoclásticos) predominam três fácies sedimentares: areia, lama e

cascalho. No talude (sedimentos bioclásticos) com predominância de lama,

mas ocorre a presença de areia ao longo dos cânions e de depósitos

associados às correntes de turbidez (FIGUEIREDO JR. et al., 2011). Este perfil

sedimentar construído pelo aporte sedimentar, variação do nível do mar,

carreamento do sedimento até as cabeceiras dos cânions, transporte para

águas profundas pelas correntes de turbidez e ao longo do talude pelas

correntes de contorno, mais as ressurgências de borda de plataforma

(FIGUEIREDO JR. et al., 2011). Na figura 3 é descrita a localização da área de

estudo.

37

(A)

(B)

Figura 3 - Mapa com as principais feições geomorfológicas do fundo do mar da bacia de Campos. Fonte: (A) Google Earth; (B) MACHADO et al., 2004.

38

O local de estudo sofre uma pressão ambiental significativa,

proporcionado pelo crescimento populacional adensado, cujas atividades

urbanas e industriais ocorrem de forma desordenada. A região abrange a

principal zona petrolífera do Brasil (REZENDE et al., 2006). A plataforma

continental da bacia de Campos recebe a contribuição do fluxo de matéria

orgânica da foz do rio Paraíba do Sul, principal manancial de água doce do

estado do Rio de Janeiro e em menor proporção do rio Doce-ES.

3.2 CÂNIONS GRUSSAÍ E ALMIRANTE CÂMARA

O cânion Grussaí está na formação Emborê, situado na plataforma

continental externa, ortogonal à linha da costa. O prolongamento na direção

leste encontra com a cabeceira do cânion Almirante Câmara, sugerindo que

estes estivessem interligados em épocas de nível de mar baixo (PELLIZZON,

2005).

O cânion Grussaí possui uma formação imatura, formado por carbonato

e não têm sistemas turbiditícos associados (VIANA et al., 2003). O entalhe em

“U”, característico da fase juvenil, é causado pelo sucessivo colapso das

cabeceiras do cânion e resulta na formação de línguas de diamicton à jusante.

Enquanto o cânion Almirante Câmara possui maior extensão, com formação

madura e uma direta conexão com o sistema de desaguamento fluvial do rio

Paraíba do Sul (MACHADO et al., 2004).

O cânion Almirante Câmara possui 28 km de comprimento e 4 km de

largura, com um traçado característico em zigue-zague. Diferentemente da

maior parte dos cânions da bacia de Campos, que são imaturos, o Almirante

Câmara se conecta a formação Emboré na plataforma continental e, assim,

tem condição de transportar material para águas mais profundas, propiciando a

formação em sua desembocadura de um sistema turbidítico, que são depósitos

sedimentares decorrentes de fluxos submarinos (MACHADO, 2004).

Ao atingir a maturidade, o fluxo que advêm da desembocadura do rio

Paraíba do Sul, escavou ao fundo da calha cânion em formato de “U” um

entalhamento em V, por onde o material arenoso pode ser transportado. Este

39

sistema turbidítico formado ao longo do tempo geológico desenvolve-se até

profundidades maiores que as amostradas nesta campanha, entre 1800 a 3000

m, assentando-se sobre o Platô de São Paulo, adjacente ao talude da bacia de

Campos, atingindo a região de águas ultraprofundas (MACHADO, 2004).

Segundo Brehme (1984), os cânions Almirante Câmara e Grussaí só

foram significativamente ativos em condições de nível médio do mar baixo

como as que prevaleceram durante a última glaciação, quando o rio Paraíba do

Sul possivelmente lançava sua carga diretamente no talude continental (ALVES

et al., 1980; PELLIZZON, 2005).

Os sedimentos do Quaternário Superior foram predominantemente

depositados por processos de sedimentação pelágica e hemipelágica e por

correntes de turbidez, processos estes, que continuam dominando a

construção dos corpos sedimentares profundos atualmente, junto com os

movimentos de massa, e as correntes de contorno (LIMA, 2003).

O cânion Almirante Câmara é uma feição do Oligoceno Superior que

endenta a plataforma continental e pode ser acompanhado até

aproximadamente 1.500 m de profundidade. É um dos maiores cânions

submarinos da margem continental sudeste do Brasil e intensa escavação de

seu leito por um canal interior (ALMEIDA et al., 2011).

Tanto as bordas principais do cânion quanto as paredes de seu canal

interior sofreram intensa erosão e abatimento por escorregamentos (slumps) de

suas bordas (FIGUEIREDO JR. et al., 2011). Na plataforma externa, junto à

borda, este cânion encontra-se soterrado por cerca de 300 m de sedimentos.

Do talude superior até 1.800 m, o cânion é proeminente e apresenta

profundidade da ordem de 300 m a 350 m (ALVES et al., 1980; PELLIZZON,

2005). A largura média do cânion é de 4,5 km no talude superior e de 3,5 km

no talude inferior, onde se torna mais simétrico (BREHME, 1984; PELLIZZON,

2005). A declividade média nas margens do cânion é de aproximadamente 24º

na área próxima à cabeceira e 13º na parte inferior; e ao longo da linha de

talvegue é de aproximadamente 6° (ALMEIDA et al., 2011).

O canal submarino principal no interior do vale do cânion Almirante

Câmara se estende desde sua cabeceira até além de sua boca, com

aproximadamente 38 km de extensão e largura média de 820 m. Este grande

40

canal acompanha a sinuosidade da calha do cânion e se torna mais retilíneo

fora dele, a partir da lâmina d’água de 1.450 m, quando sofre inflexão para

sudeste em direção ao canal do cânion Tabajara, formando o complexo de

canais do sistema Almirante Câmara (ALMEIDA et al., 2011).

3.3 RIO PARAÍBA DO SUL

O rio Paraíba do Sul atravessa os estados de Minas Gerais, São Paulo e

Rio de Janeiro. O rio possui uma área de aproximadamente 55.400 km2 e

1.500 km de extensão (GONÇALVES; CARVALHO, 2006). Sua descarga fluvial

pode atingir até 4.000 m3 s-1 durante o período chuvoso (verão) e 115 m3 s-1 na

estação seca (inverno) (OVALLE et al., 2013). Como resultado, o rio Paraíba

do Sul é responsável pelo abastecimento público de aproximadamente 13

milhões de pessoas na cidade do Rio de Janeiro (TEIXEIRA et al., 2010).

A cobertura vegetal da bacia do Paraíba do Sul é composta de 70% de

áreas de pastagens, 27% de culturas e áreas de reflorestamento e apenas 3%

de mata nativa. A bacia do rio Paraíba do Sul possui cerca de 6000

propriedades rurais e 8500 indústrias. As maiores indústrias da bacia se

concentram no Alto Paraíba (São José dos Campos, Jacareí) Médio Paraíba

(entre Rezende e Volta Redonda) e nas sub-bacias dos rios Paraibuna e

Pomba, principalmente nos setores metalúrgico, químico, alimentício e papel.

Por outro lado, a agricultura extensiva tem o seu foco no Baixo Paraíba,

notadamente na Baixada Campista e áreas inundáveis dos rios Muriaé e

Pomba, com o cultivo irrigado de cana-de-açúcar, arroz, feijão e milho. Os

reservatórios e usinas hidrelétricas em toda bacia somam 47 unidades de

dimensões bem heterogêneas (MME-DNAEE, 1995). As barragens do rio, e

provavelmente, a elevação local do nível do mar, faz com que sua linha de

costa tem sofrido forte erosão, com mudanças em sua configuração original,

incluindo efeitos no funcionamento natural do rio e degradação de mangues

(BERNINI; REZENDE, 2004).

Balanços de massa de material particulado em suspensão do rio Paraíba

do Sul para a zona costeira foram realizados e verificaram que a carga de

41

sedimentos do mesmo para a zona costeira é em média 2,7 x 106 ton ano-1,

sendo altamente dependente da precipitação, e portanto da descarga fluvial

(MACIEL, 2005).

A bacia inferior do rio Paraíba do Sul possui uma zona estuarina dividida

em dois setores fisiograficamente diferenciados: o canal principal, que constitui

a via prioritária de ligação do ambiente fluvial com o marinho, onde o aporte de

água do mar é restrito a condições de descarga fluvial e a maré bem

específicas; e o canal secundário que apresenta fluxo fluvial minimizado,

permitindo o aporte mais freqüente da água do mar principalmente na estação

seca.

Suas planícies de maré são colonizadas por 8 km2 de manguezais, com

cobertura vegetal dominante constituída por Rhizophora mangle (mangue

vermelho), Avicennia germinans (mangue preto), Avicennia shaueriana

(mangue preto) e Laguncularia racemosa (mangue branco) (BERNINI;

REZENDE, 2004).

Segundo Bernini e Rezende (2004), o mangue do rio Paraíba do Sul

apresenta características diferenciadas em relação a outros do estado do Rio

de Janeiro, uma vez que sofre uma grande influência fluvial. A região do

estuário é bastante diversificada apresentando, além do manguezal, áreas de

restinga, brejos, lagunas, lagoas de água doce e alagadiços barrados por

cordões arenosos quaternários, além de áreas de pastagem, monoculturas (ex.

coco, goiaba, abacaxi, cana-de-açúcar, tomate, entre outras) e urbanizações

(ANA/CEIVAP, 2006; BERNINI, 2008). Desse modo, o entendimento da

qualidade e quantidade da matéria orgânica na interface continente-oceano é

um passo chave na interpretação da influência do rio Paraíba do Sul neste

ambiente (BERNINI; REZENDE, 2004).

42

4 MATERIAL E MÉTODOS

4.1 ESTRATÉGIA DE AMOSTRAGEM

Os sedimentos superficiais (0 a 2 cm) foram coletados entre maio e julho

de 2008 na bacia de Campos. Para a coleta na plataforma continental foi

utilizado amostrador do tipo Van Veen adaptado para maiores profundidades

(230 L, 92x80x40 cm) (Figura 4 (a)) e para coleta no talude e nos cânions foi

utilizado amostrador do tipo Box Corer (50x50x50 cm) (Figura 4 (b)). Ambos os

amostradores tem como princípio de amostragem a manutenção da integridade

da superfície do sedimento, a retirada de amostras por janelas superiores e o

fechamento inferior de mandíbulas como os pegadores tipo Eckeman (Figura 4

e 5).

Figura 4 - Amostradores utilizados nas coletas de sedimentos superficiais na bacia de Campos: (a) Van Veen utilizado na plataforma continental e (b) Box Corer utilizado no talude e cânions. Fonte: FALCÃO et al., 2011.

43

Figura 5 - Fotos e esquema dos gabaritos metálicos inseridos nos amostradores para sub-amostragem dos sedimentos da bacia de Campos. Fonte: PETROBRAS (07/07/2010).

Os pontos amostrados foram distribuídos crescentemente ao longo das

características topográficas da bacia de Campos, operacionalmente foram

escolhidos, cinco transectos (A, E, G, H, I) e dois cânions (Almirante Câmara –

CANAC; e Grussaí - CANG) divididos em: plataforma (25 a 150 m), talude/

cânions (400 a 1300 m) e assoalho oceânico (1900 a 3000 m),

respectivamente, estações: 1 a 5 plataforma; 6 a 9 talude/cânions e 10 a 12

assoalho. Os transectos amostrados apresentam a seguinte configuração

espacial: o transecto I delimita ao norte a bacia de Campos, próximo a Vitória-

ES e com contribuição do rio Doce nesta região; o transecto H e G são

adjacentes aos cânions; o transecto E está em direção a foz do Paraíba do Sul;

e o transecto A delimita a bacia ao sul, próximo a Cabo Frio (Figura 6).

44

Figura 6 - Delineamento amostral dos transectos (elipse em vermelho) ao longo da bacia de Campos, sem os cânions. A estrela preta representa o RPS.

45

A amostragem de sedimento no cânion Grussaí ocorreu durante o

inverno no dia 28 de maio de 2008 em três diferentes isóbatas, denominadas:

CANG7 (700 m), CANG8 (1000 m) e CANG9 (1300 m). A estação CANG7 está

mais próxima da plataforma continental e a CANG9 mais distante da linha de

costa, para cada isóbata coletaram-se três amostras de sedimento, obtida uma

amostra composta homogênea com estas réplicas (Figura 7).

(A)

(B)

Figura 7 - (A) Malha amostral para avaliação do habitat cânions do norte da bacia de Campos, cânions Grussaí (CANG) e Almirante Câmara (CANAC), e no talude adjacente (transectos G e H). Fonte: Cordeiro (2011). (B) Seções transversais dos cânions. Fonte: MACHADO et al., 2004.

46

A amostragem de sedimento no cânion Almirante Câmara ocorreu na

campanha inverno entre os dias 26 e 28 de junho de 2008, em quatro

diferentes isóbatas, denominadas: CANAC6 (400 m), CANAC7 (700 m),

CANAC8 (1000 m) e CANAC9 (1300 m). A estação CANAC6 está localizada ao

final da formação Emboré, mais próxima a plataforma continental, e a

CANAC9, está no início da formação Carapebus e mais distante da linha de

costa (Figura 7).

O preparo das amostras de sedimentos para as determinações de

carbonato total e composição da matéria orgânica contou com o peneiramento

via úmida, peneira inox de 2 mm, no qual o material < 2 mm foi liofilizado (-40

ºC / 72 horas) e destorroado com bastão de vidro.

4.2 DISTRIBUIÇÃO GRANULOMÉTRICA

A determinação granulométrica foi realizada na amostra bruta sem a

remoção de carbonatos e matéria orgânica. Cabe ressaltar que este

procedimento foi adotado de forma que a distribuição dos grãos representasse

a realidade de campo para os organismos que estão em contato com os

sedimentos.

As frações acima de 2 mm foram separadas por peneiração em

intervalos sucessivos, enquanto as frações menores do que 2 mm foram

determinadas através do analisador de partícula por difração a laser (Shimadzu

modelo SALD-3101), frações conforme escalas do MIT (Massachusetts

Institute of Technology).

O amostrador do SALD-3101 possui uma bomba radial de tipo vertical

que possui aproximadamente 5.000 cm3 min-1 de taxa de fluxo, sendo capaz de

circular as partículas de alta densidade e desiguais desde várias centenas de

micro metro até vários milímetros, cobrindo uma faixa de 0,05 a 3000 µm. No

equipamento, uma alíquota de amostra úmida é colocada sob agitação em

banho com ultrasssom por 10 minutos para desagregação das partículas. Após

essa etapa, é realizada a determinação da distribuição granulométrica por

47

difração a laser, causada por interação do feixe de laser com as

partículas (BLOTT et al., 2004; MCCAVE et al., 1986).

Para controle analítico de precisão foi medido a variação analitica entre

triplicatas análiticas a cada 20 amostras com resultados de coeficiente de

variação aceitáveis inferior a 10 %. A exatidão foi determinada através de três

amostras certificadas fornecidas pelo fabricante do equipamento com faixa de

tamanho de partículas diferenciadas. O limite de detecção do método foi de 0,1

%. Com os resultados obtidos foram calculadas as porcentagens

correspondentes a cada fração granulométrica (Tabela 1).

Tabela 2 - Frações granulométricas segundo escalas do MIT (Massachusetts Institute of Technology).

4.3 DETERMINAÇÃO DA ÁREA SUPERFICIAL

A etapa de preparação de amostra para determinação de sua área

superficial mineral envolve a liofilização do mesmo e posterior remoção de

matéria orgânica com aquecimento a 350 ºC por um período de 12 h em uma

mufla. As amostras devem ser então armazenadas em dessecadores até a

análise.

A área superficial de fração mineral do sedimento (d < 2 m) foi

determinada pelo analisador de área superficial (NOVA QUANTACROME 1200

A), utilizando como gás adsorbato o nitrogênio. O algoritmo usado foi baseado

no “Multipoint Bet Method” (BRUNAUER et al., 1938).

No equipamento NOVA QUANTACROME 1200A, aproximadamente 1,5

g da amostra foi levado a estação de gaseificação, à 200 ºC por no mínimo 1

CLASSIFICAÇÃO DIÂMETRO

Pedregulho d>2mm

Areia grossa 0,6<d<2mm

Areia média 0,2<d<0,6mm

Areia fina 0,06<d<0,2mm

Silte 0,06<d<0,004mm

Argila d<0,004mm

http://sp.lyellcollection.org/search?author1=Simon+J.+Blott&sortspec=date&submit=Submit

48

hora com o objetivo de se remover a água e os gases que poderiam estar

adsorvidos à superfície do material. (SERWIEKA, 2000; KAISER;

GUGGENBERGER, 2000). Após a etapa de degaseificação, a amostra foi

transferida para a estação de análise onde a determinação da área superficial

foi concluída. A área superficial específica é definida como a área superficial

(m2) por unidade de massa do material (g) e é expressa em m2 g-1. O

coeficiente de variação entre as triplicatas geralmente são menores que 5 %

indicando uma boa precisão para o método.

4.4 DETERMINAÇÃO DE CARBONATO TOTAL

O carbonato total (CarbT) foi determinado em amostra de sedimento

tratada com HCl (1,0 N); (1 g : 20 mL) à temperatura ambiente. Em geral este

procedimento é repetido por três vezes, principalmente nas amostras ricas em

carbonato como no caso das amostras da bacia de Campos. O conteúdo de

carbonato foi calculado pela diferença entre o peso inicial e final da amostra

após o tratamento descrito acima (LEVENTHAL; TAYLOR, 1990). A balança

analítica utilizada tem precisão de ± 0,0001 g. Os valores finais foram

expressos em percentual (%) e a precisão obtida com três repetições,

realizadas a cada 20 amostras. O nível de tolerância da variação analítica foi

menor que 10 % e em geral nossas amostras estiveram abaixo deste valor e o

limite de detecção igual a 0,1 %.

4.5 COMPOSIÇÃO ELEMENTAR: C, N, P, S

A composição elementar da matéria orgânica foi determinada na

amostra bruta (C total, N total) e na amostra descarbonatada (C orgânico). A

massa de material utilizada para as determinações analíticas foi

aproximadamente 10 mg. Para C orgânico, efetuou-se a descarbonatação,

através da adição de HCl 1,0 N diretamente nas amostras dentro dos frascos

de análises. Este procedimento foi repetido por duas vezes sendo as amostras

49

secas em estufa a 60 oC por 12 h. A determinação dos teores de carbono e

nitrogênio nos sedimentos foi realizada no Analisador Elementar CHNS/O

Perkin Elmer (2.400 Series II). Os valores foram expressos em percentual (%),

sendo a precisão obtida com três repetições, realizadas a cada 20

amostras. Nosso nível de reprodutibilidade analítica dentro da mesma amostra

foi a partir de 90 %. Os testes de exatidão para C total e C orgânico realizados

com padrão certificado marinho NIST 2702 foram realizados e revelaram

recuperações acima de 95 %. O limite de detecção para C e N foram 0,05 %,

0,04 %, respectivamente. Para algumas amostras foi detectada a contribuição

do nitrogênio inorgânico no nitrogênio total (NT), proveniente da fração mineral

dos sedimentos. Desta forma, para cálculo da razão (C:N)a foi descontado

aproximadamente 0,04 do NT (%), com base no valor da equação da reta (COT

x NT).

A determinação de ST (181,972 nm) e PT (214,914 nm) foi realizada no

sedimento homogeneizado (< 2,0 mm). Cerca de 0,5 g de sedimento seco foi

colocado em bomba de teflon em forno microondas com tubo fechado (CEM

modelo X-PRESS) e adicionados 9 mL de HNO3, 4 mL de HF e 2 mL de HCl as

quais foram aquecidos a 180 ºC com tempo de rampa de 10 minutos e depois

mantidos por 20 minutos nessa temperatura. Após o que, foi adicionado 25 mL

de solução de ácido bórico 4 % (m/v) com o objetivo de complexação do

possível resíduo de HF. Em seguida, o extrato final também foi reaquecido a

180 ºC com tempo de rampa de 10 minutos e depois mantido por 20 minutos

nessa temperatura. Após resfriamento, os extratos foram filtrados e analisados

por ICP-OES Varian modelo 720 ES (Baseado na U. S. EPA (1996) método

3052). Os testes sobre a exatidão utilizando-se o padrão certificado marinho

NIST 2702 apresentaram os seguintes resultados: S (95 %) e P (90 %).

As precisões para todos os elementos serão obtidas com três

repetições, realizadas a cada 20 amostras. O nível de reprodutibilidade

analítica dentro da mesma amostra foi de 90 %. Todos os reagentes utilizados

tem grau analítico P.A.

50

4.6 COMPOSIÇÃO ISOTÓPICA DA MATÉRIA ORGÂNICA

Para a determinação dos isótopos estáveis de C e N (razão

isotópica 13C/12C e 15N/14N), realizados na Pontifícia Universidade Católica do

Rio de Janeiro (PUC), foram pesados cerca de 5 mg de sedimento seco em

cápsulas de prata pré-descontaminadas por combustão a 450 oC por 4 horas.

Para remoção do carbono inorgânico, o sedimento foi acidulado com HCl 1 M

por uma noite (KENNEDY et al., 2005). Para medida da razão isotópica de

nitrogênio, quando sua concentração é muito baixa a acidificação não é

aconselhada visto o risco de elevação dos valores e a análise de ambos os

isótopos em uma só corrida não pode ser realizada. As razões isotópicas foram

determinadas em espectrômetro de massa isotópica ThermoFinnigan Delta

Plus acoplado a analisador elementar onde é feita a combustão. Os compostos

orgânicos, oxidados na presença de oxigênio ultrapuro e de catalisador, são

transformados em CO2, N2 e H2O. Estes gases são separados em linha por

cromatografia no detector do espectrômetro de massa.

Devido às pequenas variações naturais entre os isótopos, a composição

isotópica de uma amostra é reportada utilizando-se a notação, expressa na

forma de partes por mil (‰), que relaciona a razão isotópica da amostra com a

de um padrão:

No caso dos isótopos estáveis do carbono, foi utilizado o padrão de

rocha calcárea da formação Pee Dee, localizada nos Estados Unidos e

formada a partir de carapaças fósseis de belemnitas (Pee Dee Belemnite;

PDB). Nesse padrão a razão para o carbono é de 98,9% de 12C para 1,1% de

13C. Os valores negativos de 13C observados indicam que há um

empobrecimento de 13C na amostra em relação ao padrão. Para a razão

isotópica do N, foi utilizado o ar atmosférico ( 15N = 0 ‰) como padrão

(MAZUREC, 2003). A precisão da análise é de 0,1 ‰.

51

4.7 DETERMINAÇÃO DOS COMPOSTOS FENÓLICOS DA LIGNINA

A metodologia adotada para caracterização dos fenóis oriundo da

oxidação da lignina foi o da degradação oxidativa com CuO sob condições

alcalinas segundo Hedges e Ertel (1982). A análise dos produtos da oxidação

alcalina com CuO foi baseada na metodologia publicada por Hedges e Erthel

(1982); e Goñi; Hedges (1995).

Em mini-bombas de aço inoxidável, pesa-se uma massa de amostra,

tecido vegetal ou sedimento, que contenha aproximadamente 4,5 mg de

carbono orgânico (CO). À amostra adiciona-se CuO, sulfato ferroso amoniacal

(Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O) e uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) 8% em

atmosfera inerte. As mini-bombas são fechadas e levadas ao forno para

oxidação a 155 °C por 3 horas. Após esse período, as mini-bombas são

imediatamente resfriadas e as amostras são transferidas para tubos de ensaio.

Em seguida, adicionam-se os padrões internos etilvanilina (eVl) e ácido trans-

cinâmico (Cnd). As amostras são acidificadas com ácido clorídrico (HCl) 37 % a

pH 1. A essa solução ácida é adicionado acetato de etila (3 x 2 mL) para

extração dos fenóis de interesse. Após este procedimento, as amostras são

tratadas com sulfato de sódio (Na2SO4) para retirar água remanescente do

processo e são evaporadas sob fluxo de N2.

Para injeção em cromatografia gasosa com detector de ionização de

chama (CG-DIC), as amostras foram redissolvidas em 200 µL de piridina. O

processo de derivatização foi efetuado através da adição de 50 µL de BSTFA

(N, O– bistrimetilsililtrifluoracetamida) na proporção de 1:1 a 60 °C por 10

minutos. Vale ressaltar, o uso do ácido 3,4 dimetoxibenzóico nesta etapa como

padrão substituto (surrogate). A injeção foi feita no modo com divisão (1:10) e o

gás carreador foi o hidrogênio com fluxo constante. A coluna usada foi a DB-5

(J&W Scientific).

Através da análise dos produtos da oxidação alcalina com o CuO

podemos identificar os seguintes compostos: grupo vanilil (V) - acetovanilona

(Vn), ácido vanílico (Vd) e vanilina (Vl); grupo siringil (S) - acetosiringona (Sn),

ácido siríngico (Sd) e siringaldeído (Sl); grupo cinamil (C) - ácido trans p-

cumárico (Cd) e ácido ferúlico (Fd). Os grupos de fenóis cinamil (C), siringil (S)

52

e vanilil (V) identificados foram utilizados para distinguir fontes de plantas

vasculares lenhosas e não lenhosas assim como índices de degradação. Os

compostos do grupo V, S e C são encontrados exclusivamente em plantas

terrestres (HEDGES; ERTEL, 1982). Os testes de exatidão para lignina foram

realizados com padrão de referência interna (solos de cana de açúcar da

UENF) e revelaram recuperações médias de aproximadamente 80 % (Tabela

2).

Tabela 2 - Compostos dos grupos fenólicos vanilil, siringil e cinamil com seus respectivos percentuais de recuperação e limite de detecção em mg 100mgCorg

-1.

4.8 TRATAMENTO ESTATÍSTICO

As análises estatísticas foram realizadas através do programa

STATISTICA 10 (Copyright© 1984-2011, StatSoft, Inc.). A normalidade dos

parâmetros foi testada através do teste Shapiro-Wilk (p < 0,05), apresentando

distribuição não normal para a grande maioria dos parâmetros analisados neste

estudo. Desta forma, o tratamento estatístico adotado foi o não paramétrico,

por meio da análise estatística descritiva e correlação de Spearman com nível

de significância de 95 % (p < 0,05).

A análise integrada dos parâmetros determinados foi executada com a

matriz transformada pelo método “ranging” (x - xmin / xmáx - xmin) que,

Bacia de Campos Recuperação Limite de Detecção

Grupos Fenólicos (%) mg 100mgCorg-1

Grupo V (n=59)

Vanilina 82 ± 4.0 0.0005

Acetovanilona 77 ± 2.0 0.0005

Ácido Vanílico 84 ± 9.0 0.0005

Grupo S (n=59)

Siringaldeído 80 ± 6.0 0.0005

Acetosiringona 75 ± 2.0 0.0005

Ácido Siríngico 86 ± 7.0 0.0005

Grupo C (n=59)

Ácido trans-p-cumárico 89 ± 5.0 0.0005

Ácido trans-ferúlico 88 ± 4.0 0.0005

53

segundo Cooper e Milligan (1988) é superior a transformação “z-score” (x-

médiax/desvio padrãox). A análise de cluster (dendogramas apresentados nos

anexos) foi realizada mediante método de agrupamento Ward, com distância

euclidiana entre os parâmetros e as estações de coleta.

A análise de componentes principais também foi realizada tanto para os

casos como para as variáveis. Este teste é uma técnica de transformação de

variáveis, onde cada variável medida pode ser considerada como um eixo de

variabilidade estando usualmente correlacionada com outras variáveis.

Podendo ser descrita como a rotação de pontos existentes num espaço

multidimensional originando eixos, ou componentes principais, que dispostos

num espaço a duas dimensões representem variabilidade suficiente para

indicar um padrão a ser interpretado (BERNARDI et al., 2001).

A análise dos componentes principais (PCA - Principal Component

Analysis) é um método estatístico de análise multivariada que produz um

conjunto de variáveis de saída descorrelacionadas, ditas componentes

principais (PCs), a partir da combinação linear de um conjunto de variáveis de

entrada com correlação não nula. O conjunto de saída tem a mesma dimensão

do conjunto de entrada, ou seja, haverá inicialmente tantas PCs quanto

variáveis de entrada (JOLLIFE, 2002).

As PCs são dispostas em ordem decrescente de variância. Tipicamente,

as primeiras PCs concentram boa parte da variância total, sendo, portanto

possível descartar as PCs subseqüentes sem perda significativa de

informação. Quanto maior a correlação do conjunto de variáveis de entrada,

maior a concentração da variância nas primeiras PCs, e consequentemente

menor o número de PCs necessário para explicar o conjunto de entrada

(BERNARDI et al., 2001).

A produção de um conjunto de saída com variáveis descorrelacionadas,

e a possibilidade de reduzir a dimensão do conjunto de dados, após descartar

parte das PCs, torna a utilização do PCA bastante útil na preparação dos

dados antes da clusterização (BOYER et al., 1997; BOYER, 2006). Em resumo,

o tratamento prévio dos dados com o PCA melhorará a precisão do algoritmo

de agrupamento ou classificação selecionado, além de reduzir o tempo de

processamento, devido à redução de dimensionalidade (LEE; LIN, 2007).

54

Duas são as características das componentes principais que as tornam

mais efetivas que as variáveis originais para a análise do conjunto das

amostras (PRADO et al., 2002):

(1) as variáveis podem guardar entre si correlações que são suprimidas

nas componentes principais, ou seja, as componentes principais são ortogonais

entre si e deste modo, cada componente principal traz uma informação

estatística diferente das outras e;

(2) o processo matemático-estatístico de geração de cada componente

maximiza a informação estatística para cada uma das coordenadas que estão

sendo criadas.

As variáveis originais têm a mesma importância estatística, enquanto

que as componentes principais têm importância estatística decrescente, ou

seja, as primeiras componentes principais são tão mais importantes que

podemos até desprezar as demais. Destas características podemos

compreender como ocorre a análise de componentes principais:

a) podem ser analisadas separadamente devido à ortogonalidade, servindo

para interpretar o peso das variáveis originais na combinação das

componentes principais mais importantes;

b) podem servir para visualizar o conjunto das amostras apenas pelo gráfico

das duas primeiras componentes principais, que detêm maior parte da

informação estatística.

Para a análise de componentes principais (ACP), a matriz de parâmetros

dos sedimentos superficiais foi transformada para alcançar a normalização dos

dados, para isso ocorreu a conversão do valor para a base de log10. Desta

forma, a identificação de fontes e processos na bacia de Campos foi projetada

espacialmente, através da ordenação dos vetores dos parâmetros de suporte e

orgânicos ao longo das diferentes feições topogáficas: plataforma, talude,

assoalho e cânions.

55

5 RESULTADOS

A descrição dos resultados da macroavaliação da bacia de Campos, em

escala regional, foi relativa as 59 amostras de sedimentos superficiais (0-2 cm),

cuja amostragem foi distribuída por doze isóbatas (25 a 3.000 m de

profundidade), contemplando cinco transectos (A, E, G, H e I) e dois cânions:

Almirante Câmara e Grussaí.

5.1 PARÂMETROS DE SUPORTE

5.1.1 Distribuição Granulométrica

A distribuição granulométrica dos sedimentos superficiais foi dividida em

cinco classes: argila (Ɵ < 0,004 mm), silte (0,06 mm < Ɵ < 0,004 mm), areia

fina (0,06 mm < Ɵ < 0,2 mm), areia média (0,2 mm < Ɵ < 0,6 mm) e areia

grossa (0,6 mm < Ɵ < 2 mm) (Figura 8 e 9).

Figura 8 - Distribuição granulométrica (%) ao longo dos transectos da bacia de Campos, com as respectivas simbologias: silte em preto, argila em cinza escuro, areia fina em branco, areia média em cinza claro e areia grossa em marrom.

56

Continuação Figura 8 - Distribuição granulométrica (%) ao longo dos transectos da bacia de Campos, com as respectivas simbologias: silte em preto, argila em cinza escuro, areia fina em branco, areia média em cinza claro e areia grossa em marrom. Obs: Não ocorreram coletas nas estações E6, E7, E12, G6 e G7.

57

Continuação Figura 8 - Distribuição granulométrica (%) ao longo dos transectos da bacia de Campos, com as respectivas simbologias: silte em preto, argila em cinza escuro, areia fina em branco, areia média em cinza claro e areia grossa em marrom. Obs: Não ocorreram coletas nas estações H12 e I12.

58

Figura 9 - Distribuição granulométrica (%) ao longo dos cânions Almirante Câmara e Grussaí, com as respectivas simbologias: silte em preto, argila em cinza escuro, areia fina em branco, areia média em cinza claro e areia grossa em marrom. Obs: Não ocorreu coleta na estação CANG6.

Na plataforma ocorreu uma maior participação das frações areia média e

grossa, com destaque significativo para os transectos E, G e H. A estação I1

demonstrou uma maior contribuição de areia grossa, com aproximadamente 82

%. Para a fração areia fina o mais alto teor foi identificado na estação A2 (88

%) e na fração areia média estação G2 (70 %).

As frações silte e argila dos sedimentos superficiais apresentaram um

perfil de distribuição semelhante em função de seu distanciamento da costa,

principalmente a partir da isóbata de 400 m, ocorrendo com predominância de

finos. A exceção verificada foi para a estação G12 com contribuição de 49 %

para a fração silte+argila (Figura 10). Os cânions Almirante Câmara e Grussaí

apresentaram um padrão de distruibuição granulométrica homogêneo, com

predominância de finos.

59

Figura 10 - Distribuição granulométrica das frações silte+argila e areia (%) dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente em plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers e extremos (asterisco).

De forma geral, as estações localizadas na plataforma continental, mais

próximas da costa, indicaram uma heterogeneidade e enriquecimento de

material mais grosseiro, com contribuição média de areia de aproximadamente

Plat Tal Ass Canyon0

20

40

60

80

100S

ilte+

Arg

ila (

%)

Plataforma Talude Assoalho Cânions

Plat Tal Ass Canyon

0

20

40

60

80

100

Are

ia (%

)


60

69 %. Nos cânions e ao longo de todos os transectos da bacia de Campos

foram observados a predominância da fração silte+argila nas estações

localizadas no talude e assoalho oceânico, com contribuição relativa superior a

80 % em sua maioria, com destaque para as estações A11 e E11 com 100 %

de contribuição.

5.1.2 Área Superficial

Para as amostras do talude observou-se uma maior variabilidade na

distribuição da área superficial com amplitude de 2,44 m2 g-1 (estação I9) a 28,5

m2 g-1 (estação A8) (Figura 11).

Figura 11 - Área superficial (m2

g-1

) dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers e extremos.

B


5

10

15

20

25

30

Áre

a S

uperf

icia

l (m

2 g

-1)


61

5.1.3 Carbonato Total

Uma significativa variabilidade foi observada na plataforma continental

com intervalo de 2,29 a 81,8 % de carbonato, com as menores concentrações

observadas nos pontos amostrados mais próximos à costa (Figura 12).

Figura 12 - Contribuição relativa do carbonato total (%) dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente, plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers (círculo) e extremos.

O perfil de distribuição do teor de carbonato em função do

distanciamento da costa mostrou que as maiores concentrações estão

localizadas no limite de transição plataforma-talude e talude-assoalho. Na

interface plataforma-talude os valores alcançaram aproximadamente 75 % de

carbonato, a exceção foi estação I5 com 48 %.


10

20

30

40

50

60

70

80

90

Carb

T (

%)


62

5.2 COMPOSIÇÃO ELEMENTAR

5.2.1 C, N, P, S

As maiores concentrações de COT e NT foram detectadas para as

estações no talude e cânions, entretanto as maiores razões (C:N)a foram da

plataforma, principalmente nas isóbatas de 25 e 50 m (Figura 13 e 14).

Figura 13 - Concentração de carbono orgânico e nitrogênio total (%) dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers (círculo) e extremos.

Plat Tal Ass Canyon0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

NT

(%)



0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

CO

T (%

)


63

A maior variação de COT e NT ocorreu para o talude, respectivamente,

intervalos de 0,65 a 1,77 % e 0,11 a 0,33 %. Assim como os valores medianos

de COT e NT do talude foram os mais elevados, respectivamente, 1,16 e 0,22

%. A plataforma foi responsável pela maior variação na razão (C:N)a foi 5,31 a

11,5 e a mediana mais elevada para este parâmetro ocorreu nos cânions 8,58

(Figura 14).

Figura 14 - Razão (C:N)a dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers (círculo) e extremos.

Novamente, a maior variabilidade nos teores de fósforo e enxofre total

foi atribuída à plataforma continental, respectivamente, com amplitude de 0,01

a 0,09 % e 0,01 a 0,22 % (Figura 15).

As concentrações de fósforo e enxofre totais não apresentaram um perfil

de distribuição espacial definido, e de forma geral as concentrações foram

próximas. Os maiores teores de PT e ST ocorreram no transecto E, I e cânions,

com destaque para a estação I3 com 0,09 % de PT e 0,22 % de ST em E11. Já

o assoalho foi responsável pela maior variabilidade na razão (N:P)a foi 3,50 a


2

4

6

8

10

12

14

16

(C:N

)a


64

12,5 e a mediana mais elevada para este parâmetro ocorreu no talude 7,74

(Figura 16).

Figura 15 - Concentração de fósforo e enxofre total (%) dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente, plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers (círculo) e extremos.


0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

ST

(%

)



0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

PT

(%)


65

Figura 16 - Razão (N:P)a dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers e extremos (asterisco).

5.2.2 Composição Isotópica de Carbono e Nitrogênio

De forma geral, as razões isotópicas de C foram sem diferenciação

espacial e com valores similares na faixa de -23,0 a -21,0 ‰, destas as

maiores contribuições ocorreram para os cânions e as estações I3 e I4. A

exceção para este perfil de distribuição foi observado para a plataforma

continental, responsável por uma maior variação com amplitude de -27,4 ‰ a -

20,8 ‰ (Figura 17).


2

4

6

8

10

12

14

16

18(N

:P)a


66

Figura 17 - Composição isotópica de carbono (‰) dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers (círculo) e extremos.

A razão isotópica de N demonstrou a seguinte distribuição decrescente,

com base em seus valores medianos: assoalho (5,67 ‰) > talude (5,54 ‰) >

cânions (4,98 ‰) > plataforma (4,39 ‰). A maior variabilidade esteve presente

na plataforma com intervalos de nd a 6,55 ‰, onde muitas de suas amostras

apresentaram valores menores que os limites detecção (Figura 18).


67

Figura 18 - Composição isotópica de nitrogênio (‰) dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers e extremos.

5.2.3 Lignina Total (L8) e Grupos Fenólicos

Os fenóis da lignina são descritos de duas maneiras: (1) a partir das

concentrações individuais dos grupos vanilil (V), siringil (S), cinamil (C) e p-

Hidroxi (P) e o somatório dos grupos V + S + C identificados pela letra L,

ambos expressos em unidades de mg 100mg-1 de carbono orgânico (CO) e (2)

das razões entre as concentrações de fenóis da lignina. Cada grupo individual

dos fenóis consiste em dois ou três compostos, sendo V, S e P apresentando

formas cetônica, aldeídica, e ácida. Ressaltamos que o grupo P não está

incluído em λ pelo fato de dois de seus três fenóis estarem presentes tanto em

tecidos lignificados como também em organismos planctônicos (HEDGES,

1975).


1

2

3

4

5

6

7

8

15 N

(‰

)


68

A maior variação de lignina total (L8) foi observada para a plataforma

continental 0,101 a 1,218 mg 100mgCorg-1, cujas maiores concentrações de

lignina foram observadas para o transecto A e I, 1,218 mg 100mgCorg-1 (A3) e

1,020 mg 100mgCorg-1 (I3 e I4), respectivamente. Nos cânions a distribuição de

L8 foi homogênea com mediana de 0,210 mg 100mgCorg-1 (Figura 19).

Figura 19 - Concentração de lignina total (mg 100mgCorg-1

) dos cânions e todos os transectos agrupados espacialmente plataforma, talude e assoalho oceânico, com suas mediana, mínimo-máximo, outliers e extremos.

A distribuição relativa média, desvio padrão e intervalo dos grupos V, S,

C, respectivamente, foram: transecto A (grupo V 48,3 % ± 6,39, amplitude de

34,7 a 59,1 %; S 31,5 % ± 7,38, amplitude de 14,2 a 42,3 %; C 20,2 % ± 9,45

amplitude de 7,36 a 39,3 %); transecto E (grupo V 46,8 % ± 7,51, variando de

39,0 a 62,4 %; S 35,1 % ± 4,90, variando de 28,3 a 41,9 %; C 18,1 % ± 7,08,

variando de 7,57 a 32,7 %); transecto G (grupo V 50,1 % ± 4,16, variando de

45,0 a 57,3 %; S 38,3 % ± 2,89, variando de 34,5 a 43,1 %; C 11,7 % ± 2,02,

variando de 8,12 a 15,2 %); transecto H (grupo V 53,5 % ± 4,89, variando de


0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

L8 (

mg 1

00m

gC

org

-1)

Plataforma Talude Assoalho Cânions Plataforma Talude Assoalho Cânions

69

45,1 a 62,7 %; S 36,6 % ± 2,90, variando de 28,9 a 39,1 %; C 9,91 % ± 2,85,

variando de 5,89 a 16,6 %); transecto I (grupo V 50,0 % ± 7,49, intervalo de

42,0 a 68,5 %; S 36,0 % ± 8,19, intervalo de 23,7 a 44,8 %; C 14,0 % ± 6,59,

intervalo de 6,08 a 27,4 %) (Figura 20).

Figura 20 - Distribuição relativa (%) dos grupos fenólicos da lignina em barras (C - cinza, S - preto, V - branco) e concentração total de lignina normalizado pelo Corg em linha preta (mg 100mgCorg

-1) ao longo dos transectos A, E, G, H e I da bacia de Campos.

70

Continuação da Figura 20 - Distribuição relativa (%) dos grupos fenólicos da lignina em barras (C - cinza, S - preto, V - branco) e concentração total de lignina normalizado pelo Corg em linha preta (mg 100mgCorg


71

Continuação da Figura 20 - Distribuição relativa (%) dos grupos fenólicos da lignina em barras (C - cinza, S - preto, V - branco) e concentração total de lignina normalizado pelo Corg em linha preta (mg 100mgCorg


72

A distribuição relativa média, desvio padrão e intervalo dos grupos V, S,

C, respectivamente, para os cânions foram: CANAC (grupo V 55,0 % ± 5,71,

intervalo de 34,7 a 59,1 %; S 31,5 % ± 7,38, intervalo de 14,2 a 42,3 %; C 20,2

% ± 9,45 intervalo de 7,36 a 39,3 %); CANG (grupo V 46,8 % ± 7,51, oscilando

de 39,0 a 62,4 %; S 35,1 % ± 4,90, oscilando de 28,3 a 41,9 %; C 18,1 % ±

7,08, oscilando de 7,57 a 32,7 %) (Figura 21).

Figura 21 - Distribuição relativa (%) dos grupos fenólicos da lignina em barras (C - cinza, S - preto, V - branco) e concentração total de lignina normalizado pelo Corg em linha preta (mg 100mgCorg

-1) ao longo dos cânions Almirante Câmara e Grussaí.

73

5.3 ANÁLISE ESTATÍSTICA: COMPONENTES PRINCIPAIS

O resultado da ACP demonstrou as principais forçantes que controlam a

variabilidade dos parâmetros que determinam os processos e as fontes de

materiais para a bacia de Campos. A componente 1 explica 26,0 % da

variabilidade dos dados e a componente 2, 16,4 %, totalizando 42,4 % dos

dados explicados por essas duas componentes. Os 58 % restantes foram

distribuídos entre 10 outras componentes, aonde não foram destacadas

explicabilidades discordantes das duas primeiras.

A projeção polar das cargas das variáveis associadas às duas primeiras

componentes mostra a ordenação dos vetores das variáveis no espaço,

destacando grupamentos distintos por quadrante (Figura 22).

74

Figura 22 - Projeção espacial das feições topográficas da bacia de Campos (parte superior, onde: P- plataforma, T- talude, C- cânions, A- assoalho) com a ordenação dos vetores dos parâmetros de suporte e composição orgânica nas componentes principais (parte inferior, onde: A- areia, S+A- silte e argila, Carbt- carbonato total, CN- razão (C:N)a, NP- razão (N:P)a, SV- razão S/V, CV- razão C/V, AcAl- razão (Ac/Al)v, 13C e 15N- razão isotópica C e N).

S+A

A

AS

CarbT

CN NP

13C

15N

CV

SV

AcAl

L8

-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0

Fator 1 : 26.00%

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

Fato

r 2 :

16.3

5%

S+A

A

AS

CarbT

CN NP

13C

15N

CV

SV

AcAl

L8

75

A projeção dos escores das duas componentes principais mostra a

ordenação dos pontos de amostragens, indicando nitidamente a formação de

três grupos ordenados, sendo um primeiro localizado à esquerda do eixo 2,

para as amostras dos cânions e estações na região do talude e assoalho. O

segundo, localizado à direita do eixo 2, para as amostras situadas na zona rasa

da plataforma continental (isóbatas de 25 a 50 m). Já o terceiro grupo, no

quadrante acima do eixo 1, foram agrupados os pontos amostrados na zona de

transição, na plataforma mais profunda e próxima ao talude (Tabela 3).

Tabela 3 - Grupos, amostras, parâmetros e componentes obtidos na ACP.

Grupo Amostras Parâmetros Componente

1 Talude/ Cânions

/Assoalho

15N, Área Superficial, (N:P)a, CarbT Esquerda, eixo 2

2 Plataforma Rasa Silte+Argila, Areia, 13C,

(Ac/Al)V, (C:N)a Direita, eixo 2

3 Plataforma Profunda L8, C/V, S/V Acima, eixo 1

Para as variáveis ambientais caracterizadas nos sedimentos das

diferentes estações destacamos a projeção dos escores também em três

grupos, que foram relacionados ao grupamento das amostras. No primeiro

grupo, estão presentes as amostras de granulometria mais fina, com os

maiores teores de MO de origem autóctone e menores valores de lignina total.

No segundo e terceiro grupos, na plataforma continental, ocorreu maior

presença de MO terrígeno. Onde, foram registrados os maiores teores de

lignina em sedimentos mais arenosos, possivelmente pelo maior recebimento

do aporte continental, principalmente do rio Paraíba do Sul. Ainda no terceiro

grupo, encontramos na zona de transição plataforma-talude uma região de

mistura de fontes continente-oceano, evidenciando a continuidade do tranporte

da MO das regiões rasas para as mais profundas (associado aos grupos

fenólicos da lignina).

Os resultados da PCA para todas as amostras foram tratados

estatisticamente visando melhorar a definição da distribuição espacial da MO

76

ao longo das diferentes feições topográficas da bacia de Campos. Com esse

intuito, os resultados foram considerados numa análise de agrupamento

(método de Ward, distância Euclidiana – que intensifica artificialmente a

distinção dos grupos). Nos dendogramas foram identificados dois grupos

similares de estações por feições topográficas e dois grupos por variáveis

ambientais (Figura 23).

No que diz respeito às feições topográficas ocorreram dois

agrupamentos por características similares, um associando amostras da

plataforma rasa/costeira de alta hidrodinâmica, principalmente na região sobre

influência do Paraíba do Sul, e um representando a zona profunda, através dos

cânions, talude e assoalho.

Já em relação às variáveis ambientais as similaridades ocorreram da

seguinte forma: primeiro grupo para os parâmetros da lignina indicando uma

maior contribuição do material terrígeno, principalmente na zona rasa da

plataforma (Ac/Al, S/V e L8); e o segundo grupo correlacionando indicativos da

contribuição orgânica de origem autóctone (Figura 23).

77

Figura 23 - Dendograma das diferentes feições topográficas da bacia de Campos (P-plataforma, T-talude, A- assoalho, C- cânions) (posição superior), considerando os diferentes parâmetros ambientais estudados (posição inferior).

Alóctone Autóctone

78

6 DISCUSSÃO

6.1 DINÂMICA SEDIMENTAR DA BACIA DE CAMPOS

A distribuição da MO sedimentar ao longo da Bacia de Campos (20-24º

S; 39-42º W), margem continental sul-sudeste do Brasil, decorre do complexo

sistema hidrodinâmico existente na região, dominada pelo fluxo da Corrente do

Brasil, que transporta do norte ao sul águas quentes e oligotróficas e

caracteriza baixos níveis de produção primária fitoplanctônica marinha na

coluna d’água na altura do talude continental. Os componentes desse sistema

são representados pelos seguintes fatores, segundo estudos anteriores

(CALADO et al., 2010; MAHIQUES et al., 2004; MARONE et al., 2010; ROSSI-

WONGTSCHOWSKI; MADUREIRA, 2006; SILVEIRA et al., 2008;

BERNARDES et al., 2012):

ocorrência de vórtices e meandros na Corrente do Brasil e os efeitos

associados ao transporte de materiais e de massas d’água na margem

continental;

quebra de plataforma da ACAS (Água Central do Atlântico Sul) e

ressurgência costeira, próximo a Cabo Frio e do Cabo de São Tomé;

intrusão da ACAS na base da zona fótica em escala regional.

No que diz respeito à ressurgência na região, seus eventos são mais

freqüentes na primavera e verão, com maior intensidade registrada na altura de

Cabo Frio (23º S), ocorrentes tanto próximo à costa como na quebra de

plataforma, da Água Central do Atlântico Sul, caracterizada por baixas

temperaturas e altas concentrações de nutrientes. Sua influência se estende

por centenas de quilômetros na plataforma (LORENZZETTI, GAETA, 1996;

CAMPOS et al., 2000; SILVEIRA et al., 2000; BERNARDES et al., 2012), com

efeito significativo sobre a produção pelágica e bentônica em escalas espacial

e temporal (SUMIDA et al., 2005; DE LEO; PIRES-VANIN, 2006; GUENTHER

et al., 2008; MCMANUS et al., 2007; YOSHINAGA et al., 2008; CORDEIRO,

2011; GIANI et al., 2012).

79

A grande variabilidade hidrodinâmica na região ocorre em função do

regime de ventos e das condições climáticas, como a passagem de sistemas

frontais nestes locais.

Outro importante fator a ser considerado nos processos de formação e

dinâmica sedimentar da bacia de Campos são as alterações no nível do mar ao

longo dos 12.000 e 14.000 anos. A maior parte dos sedimentos da bacia, na

região do talude, assoalho e cânions (isóbatas de 400 a 3000 m), são de

formação antiga e pouco trabalhado pelas correntes, seus sedimentos são

relictos. Já a plataforma continental (isobátas de 25 a 150 m) é caracterizada

por sedimentos modernos derivados do aporte fluvial e estão em constante

retrabalhamento, na margem continental são aprisionadas as partículas

sedimentares de granulometria mais grosseira, em detrimento aos finos que

são transportados ao longo do oceano aberto (MACHADO et al., 2004).

Estudos anteriores realizados no nordeste do Brasil indicam uma dinâmica da

origem sedimentar similar a encontrada na bacia de Campos (KNOPPERS et

al., 2006).

De forma geral, estudos indicam que a MO sedimentar da Bacia de

Campos é predominantemente de origem autóctone, com pouca influência de

aportes continentais, uma vez que apenas rios de pequeno ou médio porte

deságuam nesta região (EKAU; KNOPPERS, 1999).

Entretanto, segundo Souza et al. 2010, através do uso de traçadores

radioativos, a distância que a pluma de sedimentos do RPS pode alcançar

offshore e sua capacidade de influência corresponde à 32 km da costa, na

direção leste, durante a estação chuvosa. Estes estudos determinaram

coeficientes de difusão de aproximadamente 30 km2 d-1 durante a estação seca

(agosto de 2007) e 67 km2 d-1 para a estação chuvosa (março de 2008). Em

relação ao seu alcance, a pluma do rio pode chegar a 16 km em 10 dias

durante o período seco, enquanto que, durante a estação chuvosa atinge

mesma distância em 6 dias, a uma velocidade que varia de 1,6 a 2,6 km d-1.

Outros estudos na mesma região da bacia de Campos, com o uso de

sensoriamento remoto, também corroboram com este perfil de distribuição da

pluma do RPS (OLIVEIRA et al., 2012).

80

As amostras coletadas na zona rasa da plataforma, entre as isóbatas de

25 a 50 m, apresentaram as menores áreas superficiais. A plataforma

continental é marcada por uma maior heterogeneidade granulométrica e a

predominância da participação de grosseiros (areia média e grossa),

corroborando com trabalhos anteriores que classificam esta região como

tipicamente arenosa (REZENDE et al., 2011).

De forma geral, as maiores áreas superficiais ocorreram na região do

talude, principalmente ao norte da bacia de Campos (Figura 24).

Figura 24 - A área superficial (m2 g

-1) dos sedimentos das diferentes estações amostradas,

considerando-se os distanciamentos da costa.

As estações amostradas foram marcadas por uma correlação positiva

significativa entre área superficial e enriquecimento de finos (silte (n = 59; rs =

0,70; p < 0,05), argila (n = 59; rs = 0,71; p < 0,05), principalmente no talude, a

maior área superficial favorece o potencial de adsorção e preservação da MO

nestes sedimentos (Figura 25).

81

Figura 25 - Correlação entre silte+argila e área superficial dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos.

As estações amostradas nas zonas rasas da plataforma continental,

isóbatas de 25 m a 50 m, com sedimentos predominantemente arenosos foram

consideradas litoclásticas (CaCO3 < 30 %), principalmente nas estações E e I

que apresentam ocorrência de bancos de cascalho (CORDEIRO, 2011). Na

faixa de transição para o talude, a partir da isóbata de 75 m aumenta-se

consideravelmente o teor de carbonato, sendo classificados como sedimentos

bioclásticos (CaCO3 > 30 %). A região do talude, cânions e todo transecto A

apresentaram fundo lamoso, com afloramentos rochosos e falhas geológicas

nas regiões mais profundas dos transectos do norte da bacia (transetos G, H e

I). Os sedimentos do talude e cânions, isóbatas de 400 m a 1.300 m, foram

caracterizados como litobioclásticos (30 % < CaCO3 < 50 %) e o assoalho,

isóbatas de 1.900 m a 3.000 m como biolitoclásticos (50 % < CaCO3 < 70 %),

corroborando com estudos anteriores (CORDEIRO, 2011; FIGUEIREDO JR. et

al., 2011).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30

Silt

e+

Arg

ila (

%)

Área Superficial (m2 g-1)


82

A distribuição de CarbT no talude e cânions, que é predominantemente

lamoso, independe dos valores de área superficial (Figura 26).

Figura 26 - Correlação entre carbonato total (%) e área superficial (m2 g

-1) na parte superior,

seguido abaixo pela correlação carbonato e areia (%) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25 30

Carb

T

(%)

Área Superficial (m2 g-1)

Plataforma Talude Assoalho CanyonCânions

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Carb

T (

%)

Areia (%)


83

6.2 ORIGEM E DIAGÊNESE DA MATÉRIA ORGÂNICA NA BACIA DE

CAMPOS

A composição elementar sofre alterações ao longo dos processos de

transporte e pós-deposicionais (processos diagenéticos recentes), o que

compromete sua aplicação na determinação das fontes de MO. Informações

mais consistentes sobre a origem e o destino da matéria orgânica sedimentada

em ambientes costeiros são obtidas apenas quando a composição elementar

de carbono, nitrogênio e fósforo (C, N e P) é avaliada de forma integrada com

as razões 13C e 15N (MEYERS, 1994; RUTTEMBERG; GOÑI, 1997).

A razão entre o nitrogênio e a disponibilidade de fósforo, pode influenciar

significativamente a produção primária e o metabolismo microbiano, permitindo

uma maior compreensão dos processos biogeoquímicos no ecossistema

marinho (SOLIDOURO et al., 2009; LIPIZER et al., 2011).

Os valores encontrados para a razão (N/P)a e 13C indicam que a

plataforma continental, em geral, é caracterizada por águas oligotróficas, de

baixa produtividade primária, com baixa disponibilidade de MO lábil pela alta

hidrodinâmica, corroborando com a pouca presença de lipídios nesta região,

segundo Cordeiro (2011). A razão N/P ressalta o alto grau de dependência do

aporte de nutrientes continental na plataforma, uma região que sofre forte

influência da variabilidade espaço-temporal (MOZETIC et al., 2010; LIPIZER et

al., 2011). Entretanto, a MO distribuída na bacia de Campos é de origem

predominantemente autóctone, associada à comunidade fitoplanctônica

(CORDEIRO, 2011).

O NT apresentou correlação positiva significativa com COT (n = 59; rs =

0,98; p < 0,05), apresentando indícios de fontes de MO ao longo da deposição

(GONI et al., 2000). Como previamente dito na metodologia foram

descontados, casos ocasionais, a participação do nitrogênio inorgânico do NT,

pois a adsorção do mesmo a partículas finas mascaram a relação C e N

(HEDGES, 1986). Na figura 27 a maior parte das estações amostradas, no

sentido do talude ao assoalho oceânico, a correlação entre COT e NT com

finos foi significativamente positiva (CORDEIRO, 2011).

84

Figura 27 - Correlação entre nitrogênio total e carbono orgânico total (%) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos, com respectiva equação da reta e R

2.

Ao longo dos transectos trabalhados as maiores concentrações de COT

foram detectadas no transecto A, fato evidenciado em estudos anteriores que

consolidam a porção sul da bacia de Campos como uma das regiões da

margem continental brasileira mais enriquecida em MO (JENNERJAHN et al.,

2010). Com contribuição possivelmente associada à influência do afunilamento

do transporte de material costeiro oriundo das correntes marinhas em direção

ao sul, e principalmente, pela presença de nutrientes provenientes da

ressurgência nesta região, que incrementa a produtividade primária nas

proximidades de Cabo Frio (ROSSI-WONGTSCHOWSKI; MADUREIRA, 2006).

De forma geral, as menores concentrações de COT da plataforma

continental foram similares aos resultados observados no nordeste do oceano

Atlântico NE e em outras áreas oceânicas tipicamente arenosas (SANTOS et

al., 1994; SCHEFUB et al., 2004; GOGOU; STEPHANOU, 2004).

As maiores concentrações de NT e PT nas estações amostradas no

talude e cânions comprovam o aporte de nutrientes proveniente de zonas

relativamente mais rasas para estas áreas, predominância da contribuição

orgânica autóctone, pela comunidade fitoplanctônica (Figura 28). O PT

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

NT

(%

)

COT (%)


85

apresentou uma correlação positiva significativa com COT (n = 59; rs = 0,65; p

< 0,05).

Figura 28 - Correlação entre fósforo total e carbono orgânico total (%) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos, com respectiva equação da reta e R

2.

A plataforma continental da bacia de Campos foi caracterizada pela

presença de uma produção primária fitoplanctônica marinha significativa,

corroborando com os dados de clorofila-a (TENENBAUM et al., 2011) e lipídios

(CORDEIRO, 2011) de estudos na Bacia de Campos. Estudos em regiões

costeiras demonstram que regiões dominadas por fluxo de algas, apresentam

maior quantidade de MO fresco, maior concentração de aminoácidos que por

sua labilidade são degradados preferencialmente (JENNERJAHN et al., 1997;

LEE et al., 2004; TESI et al., 2007).

O Porg não é a forma dominante do fósforo em sedimentos marinhos.

Existe uma leve correlação entre PT e finos, possivelmente justificada por dois

processos que podem está ocorrendo ao longo de todo gradiente costeiro

como a oxidação do ferro, bem como a precipitação de minerais autigênicos

(LOUCHOUARNET al., 1997). Estudos ressaltam a concorrência de adsorção

de fosfato e fósforo orgânico em sítios ativos da superfície de sedimentos

marinhos, além da alta afinidade de adsorção do fósforo aos minerais,

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

PT

(%

)

COT (%)


86

carbonato de cálcio e ao óxido de ferro em menor proporção (LEIPE et al.,

1999; ZHANG; HUANG, 2007; HUANG; ZHANG, 2011).

Segundo estudos realizados por Rezende et al. (2011) durante o Projeto

Habitats pela equipe da UENF, os parâmetros de suporte que influenciam os

parâmetros orgânicos apresentaram distribuição espacial distinta ao longo do

gradiente batimétrico. Os autores observaram três regiões distintas: uma com

forte influência continental (isóbata de 25 m); outra (isóbatas de 50 m a 150 m)

onde os sinais continentais e tipicamente marinhos se misturaram; e outra

tipicamente marcada pelos sinais marinhos no talude (isóbatas de 400 m a

1.300 m) e assoalho (isóbatas de 1900 m a 3000 m).

A correlação entre ST e COT foi positivamente significativa (n = 59; rs =

0,64; p < 0,05), entretanto indica que o enxofre total é essencialmente

orgânico, pois as linhas de tendência das estações amostradas cruzam o eixo

das ordenadas indicando essa contribuição inorgânica (Figura 29).

Figura 29 - Correlação entre enxofre total e carbono orgânico total (%) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos, com respectiva equação da reta e R

2.

Os resultados de ST foram semelhantes aos apresentados na

plataforma continental em Cabo Frio, onde a pirita é predominantemente

encontrada sob a forma de frambóides, principalmente associada à fração

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

ST

(%

)

COT (%)


87

argila (DIAZ et al., 2012). Nesta região os sedimentos foram depositados sob

condições subóxicas e dinâmica nas camadas superficiais sob águas do fundo.

O retrabalho do enxofre parece ser um efeito de rede da hidrodinâmica regional

e bioturbação que intensificam seu ciclo redox, que juntos, contribuem para

determinar o grau de produção de pirita e processos de re-oxidação.

6.3 FONTES E PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO DA MATÉRIA

ORGÂNICA SEDIMENTAR

A opção de usar a razão N/C ao invés da razão C/N na relação com o

13C, é feita para que o denominador comum em ambos os casos seja o

carbono. Assim o resultado obtido será em função do carbono orgânico de

origem terrestre e não do nitrogênio total (PERDUE; KOPRIVNJAK, 2007). De

forma geral, a correlação da composição elementar com a assinatura isotópica

de C das estações amostradas indicou uma mistura de fontes de MO com

predominância da participação autóctone na bacia de Campos (Figura 30),

provavelmente com maior contribuição do fitoplâncton, de acordo com aumento

do sinal isotópico, evidenciando ambientes com baixo aporte de água doce e

maior influência marinha (HEDGES et al., 1997; HALE et al., 2012).

88

Figura 30 - Correlação entre (N:C)a e 13

C (‰) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos, representada pela mediana e barra de erro padrão.

Neste estudo foi verificado que quanto maior é a disponibilidade de NT

para ciclagem, mais vezes é retrabalhado este elemento, sendo refletido na

maior presença do isótopo mais pesado na estação amostrada, com exceção

de algumas amostras da plataforma (Figura 31). Fato evidenciado em estudos

anteriores (MARTINELLI et al., 1999; MELLO, 2011). O NT apresentou

correlação positiva significativa com 15N (n = 59; rs = 0,40; p < 0,05).

Cânions

89

Figura 31 - Correlação entre NT (%) e 15

N (‰) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos.

A integração da composição isotópica do carbono e nitrogênio é

amplamente utilizada na identificação de fontes de MO em ecossistemas

aquáticos (BOUILLON et al., 2003; GORDON; GONI, 2003). De forma geral, as

estações amostradas apresentaram uma assinatura isotópica de C mais

positiva, indicando maior influência marinha (MEYERS, 2003).

A bacia de Campos apresentou uma maior variação na assinatura

isotópica do 15N do que 13C. As amostras do talude e assoalho apresentaram

os maiores valores de 15N. Nesta região o sedimento parece ter uma alta

contribuição de MO degradada oriunda da plataforma continental (Figura 32).

Entretanto, as razões isotópicas podem sofrer alterações diagenéticas com a

degradação, comprometendo a interpretação sobre as fontes de MO

(MEYERS, 1994).

No ambiente de transição da interface continente-oceano, plataforma,

geralmente ocorre mistura de duas fontes de MO: uma proveniente da MO

fluvial composta por inúmeras fontes da bacia de drenagem, tais como MO

mais degradada do solo, produção autóctone fluvial e MO derivada de

efluentes domésticos e industriais (MARÍN-GUIRAO et al., 2008); e outra seria

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0

NT

(%

)

15N (‰)


90

a marinha, composta principalmente de MO autóctone lábil de origem

fitoplanctônica (SIGLEO; MACKO, 2002).

Figura 32 - Correlação entre 13

C e 15

N (‰) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos, representada pela mediana e barra de erro padrão.

Desta forma, torna-se necessário o uso de marcadores moleculares que

auxiliem a compreensão da biogeoquímica da MO. Os produtos da oxidação

alcalina com CuO são usados para identificar fontes de MO terrestre em

ecossistemas aquáticos, mudanças no uso da terra da bacia de drenagem e

processos de degradação (HEDGES; ERTEL, 1982; THEVENOT et al., 2010;

DITTMAR; LARA, 2001).

Na maior presença de finos nas estações amostradas no talude e

cânions foram apresentados os menores teores de L8 (Figura 33). Todovia, a

lignina não é a forma mais representativa da matéria orgânica nestes

ambientes, dominados pela contribuição autóctone fitoplanctônica,

corroborando com estudos anteriores (TENENBAUM et al., 2011; CORDEIRO,

2011; HALE et al., 2012).

Cânions

91

Figura 33 - Correlação entre L8 (mg 100mgCorg-1

) e Silte+Argila (%) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos.

Como verificado na figura 34 os maiores teores de L8 ocorreram em

sedimentos mais arenosos na plataforma continental.

Figura 34 - Os teores de L8 (mg 100mgCorg-1

) dos sedimentos das difentes estações amostradas, considerando-se os distanciamentos da costa.

Nesta região a lignina assume maior parcela de relevância em relação à

matéria orgânica total, possivelmente pela maior hidrodinâmica presente que

0.0

0.3

0.5

0.8

1.0

1.3

1.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

L8 (m

g 1

00m

gC

org

-1)

Silte+Argila (%)


92

não favorece a disponibilidade do material orgânico de característica lábil,

evidenciando o aporte continental seletivo para este ambiente (BIANCHI et al.,

2007; KEIL et al., 1998; REZENDE et al., 2010; THOMAZELLI, 2010).

A correlação entre L8 e área superficial foi inversamente proporcional,

quanto menor área superficial maior é a concentração de lignina, fato verificado

em sedimentos predominantemente arenosos na plataforma continental da

bacia de Campos (Figura 35), cuja característica pode ser justificada pela

hidrodinâmica que remove a matéria orgânica mais lábil e leve, deixando o

material lenhoso e pesado depositado na matriz sedimentar de granulometria

mais grosseira (TESI et al., 2008). A presença de finos favorece a preservação

e o maior tempo de residência da MO. Estudos anteriores no campo Marlim

Leste da bacia de Campos ressaltam que a taxa de sedimentação é

relativamente baixa na bacia de Campos, com aproximadamente 1,10 cm Ka-1

(centímetros por cada mil anos), com o talude apresentando intervalo de 1,04 a

1,81 cm Ka-1. Desta forma, a dinâmica sedimentar na bacia de Campos ocorre

em um tempo de resposta lento em relação à exposição da MO aos processos

biogeoquímicos na região (OLIVEIRA et al., 2011).


) e área superficial (m2 g

-1) com seus

respectivos erros padrão dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos, com respectivas mediana e erro padrão.

Cânions

93

Pela bacia de Campos ser marcada pela predominância da produção

autóctone, principalmente de origem fitoplânctônica, a correlação entre L8 e

COT foi diferente de ambientes de maior contribuição de fonte de MO

tipicamente continental, sendo negativamente significativa (n = 59; rs = -0,26; p

< 0,05). A razão média carbono orgânico por área superficial neste estudo foi

extremamente baixa de aproximadamente 0,97 mg m2, variando de 0.09 em

regiões mais profundas a 5.80 áreas mais rasas (25 - 75 m).

A correlação entre L8 e COT ressaltou a formação de dois diferentes

grupos: as estações amostradas na plataforma continental, com maior teor de

lignina em menor concentração de COT, ressaltando o aporte continental e a

intensa hidrodinâmica na região; e as estações amostradas no talude, cânions

e assoalho possuem maiores concentrações de COT e menores teores de

lignina, onde a corrente não é suficiente para transportar o material de plantas

vasculares de característica mais lenhosa e pesada para as isóbatas mais

profundas, sendo assim este material é depositado na plataforma continental

(Figura 36). Na zona de transição entre plataforma e talude verifica-se que a

mudança na matriz mineral pode ser o fator preponderante para a dinâmica

distribucional da MO na bacia de Campos. O comportamento apresentado

pelos teores lignina em função da quantidade de MO disponível nos

sedimentos foi verificado em estudos anteriores, que ressaltam que o

transporte da lignina na interface continente-oceano é seletivo (SÁNCHEZ-

GARCÍA et al., 2009; HALE et al., 2012).

94


) e COT (%) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos.

Com o intuito de indicar a influência da matriz mineral na distribuição da

MO, foi verificada a concentração de lignina normalizada por carbono orgânico

e peso seco (Figura 37). Nos momentos em que suas concentrações são

inversamente proporcionais, sugerem que pode está ocorrendo mudança na

matriz mineral do sedimento, e este ser o fator preponderante para a

distribuição da MO ser diferenciada em determinada região (GONI et al., 2003).

A lignina normalizada pelo corg e peso seco, em algumas amostras, não

apresentaram o mesmo perfil de distribuição ao longo das diferentes isóbatas,

acompanhando a heterogeneidade granulométrica (mudança da matriz

mineral), principalmente na interface da plataforma continental-talude,

corroborando com Tesi et al. (2007). Entretanto, a correlação apresentada foi

positivamente significativa (n = 59; rs = 0,43; p < 0,05), comportamento similar

aos encontrados em estudos anteriores (COWIE et al., 1992; HEDGES et al.,

1988; PRAHL et al., 1994).

0.0

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

L8 (m

g 1

00m

gC

org

-1)

COT (%)


95

Figura 37 - Correlação da L8 normalizada por peso seco (mg 10gPesoseco-1

) e carbono orgânico (mg 100mgCorg

-1) na bacia de Campos, com a respectiva equação da reta e R

2.

Na figura 38 a correlação entre as razões S/V com C/V ambos com

valores referenciais de estudos anteriores (GONI et al., 2003), indicam que a

mistura dos tecidos lenhosos e foliares das angiospermas possuem grande

importância na contribuição da MO de origem continental nos sedimentos

amostrados na bacia de Campos, principalmente na região da plataforma

continental, com suas altas razões S/V para baixas razões C/V, pelos valores

típicos destas plantas (HEDGES; MANN, 1979; LALLIER-VERGES et al., 2008;

PRASAD; RAMANATHAN, 2009; SMITH et al., 2010).

y = 0.1221x + 0.18R² = 0.1146

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

L8 (10g

Peso

Seco

-1)

L8 (mg 100mgCorg-1)

96

Figura 38 - Correlação entre as razões S/V e C/V dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos, com respectivas mediana e barra de erro padrão. Valores de referência de angiosperma, segundo Gõni et al. (2003).

A razão S/V apresentou correlação positiva significativa com a razão C/V

(n = 59; rs = 0,28; p < 0,05). Comportamento semelhante foi observado para

sedimentos do estuário do RPS em estudo realizado por Ribas 2012, com a

maior contribuição orgânica de tecido lenhoso de angiospermas.

As amostras localizadas nos cânions apresentaram os menores valores

para ambas as razões, pois as concentrações dos grupos C (0,031) e S (0,067)

estiveram proporcionalmente mais baixas em comparação ao grupo V (0,112).

Cânions

97

6.4 COMPOSIÇÃO E DEGRADAÇÃO DOS FENÓIS DA LIGNINA EM

SEDIMENTOS MARINHOS

Os produtos da oxidação da lignina auxiliam na identificação do

predomínio de plantas vasculares na origem da MO sedimentar (HEDGES;

PARKER, 1976), (GONI et al., 2003).

Para avaliar o grau de degradação da MO na área de estudo, foi

utilizado o índice diagenético (Ac/Ad)v. A razão entre a forma ácida e aldeídica

do fenol vanilil, que no processo oxidativo de degradação da lignina transforma

principalmente sua forma aldeídica em ácida (HEDGES et al., 1988; HEDGES;

PRAHL, 1993). A razão demonstrou que os fenóis de lignina estão degradados

na bacia de Campos, aproximadamente 97 % das estações, a razão (Ac/Ad)v

foi maior que 0,4, o que caracteriza a degradação diagenética (GOÑI et al.,

1995; GORDON; GOÑI, 2004). De forma geral, quanto menor a concentração

de COT o valor desse índice aumenta (Figura 39).

Figura 39 - Correlação entre (Ac/Al)V e COT (%) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos.

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

(Ac/A

l)V

COT (%)


98

A biodegradação da lignina ocorre por enzimas extracelulares, como a

lignina peroxidase (LiP) e manganês peroxidase (MnP), resultando na

diminuição da concentração da mesma através da mineralização e/ou

transformações (alteração de sua estrutura inicial) em produtos não

característicos da lignina (THEVENOT et al., 2010). A etapa inicial de

mineralização da molécula da lignina consiste na quebra do anel aromático

(TUOR et al., 1995). Devido a clivagem da ligação Cα-Cβ das unidades

fenilpropanóide e a oxidação de compostos degradados, unidades de ácido

carboxílico aumentam comparadas as unidades de aldeído, os quais levam ao

aumento da razão Ac/Al dos grupos V e S (DITTMAR; LARA, 2001).

A lignina não pode ser quebrada por enzimas hidrolíticas, por conta do

tipo de ligação química e a sua complexidade, diferente de outros polimeros

naturais (proteinas, celulose) (HOFRITCHER, 2002; YÜCEL et al., 2013). No

decorrer da evolução, somente alguns organismos são capazes de degradar a

lignina, como algumas espécies de bactérias como Streptomyces sp. ou

Nocordia sp. e fungos, especialmente os basidiomicetos “white-rot”, “brown-rot”

e “soft-rot”. A maior parte destes organismos alteram a estrutura da lignina,

mas o basidiomiceto “white-rot” tem preferência na mineralização da molécula

de lignina de angiospermas, enquanto que os fungos “brown-rot” apresentam

preferência por plantas de climas temperado (gimnospermas) (TUOR et al.,

1995; THEVENOT et al., 2010).

Segundo estudos anteriores, a maior parte da MO depositada em

regiões costeiras provenientes do transporte da interação continente-oceano é

caracterizada como material "envelhecido", provavelmente associado à

degradação preferencial da fração lábil marinha em detrimento ao material

terrígeno refratário e ao processo de desnudação continental, que pode

introduzir carbono orgânico antigo nestas regiões (BLAIR et al., 2003;

GORDON; GOÑI, 2004; ALLER; BLAIR, 2004; YÜCEL et al., 2013).

Estudos realizados no baixo Paraíba do Sul no estado do Rio de Janeiro,

com a técnica da ultrafiltração tangencial, revelaram que a MO na forma de

material particulado fino (0,1 µm < MPF < 63 µm) foi a forma de maior

relevância para o transporte, ciclagem e dinâmica da MO no sistema hídrico do

RPS e sua interface com o oceano. O MPF apresentou 90% de contribuição

99

relativa em base volumétrica, em detrimento as formas grosseiras MPG > 63

µm, e ultradissolvidas entre 0,001 µm < MDU < 0,1 µm). Dentre as formas de

MO particulada, o MPF explica sua fonte associada às partículas transportadas

e de origem terrígena dos processos de erosão e escoamento superficial dos

solos de sua bacia de drenagem, com intensificação nos momentos de alta

vazão do RPS. Entrentanto, a mudança do uso da terra, com o aumento

significativo das áreas de pastagens, ainda é incorporado de forma lenta e

gradativa no sinal da composição elementar e isotópica do MPS (BERNARDES

et al., 2004; MACIEL, 2005). Ainda no que diz respeito, a mudança do uso da

terra e seu efeitos diretos no ecossistema aquático, estudos realizados com

black carbon evidenciaram que a contribuição dos solos do bioma Mata

Atlântica para a plataforma continental é cada vez mais significativo,

favorecidos pela intensificação dos processos de erosão e escoamento

superficial nos períodos chuvosos (DITTMAR et al., 2012).

Os transectos mais próximos ao rio Paraíba do Sul (E, G, H)

apresentaram o maior índice de degradação, devido provavelmente ao

retrabalhamento da matéria orgânica no processo de transporte, confrontada

com os menores teores de lignina (Figura 40).

Figura 40 - Os índices de degradação (Ac/Al)V dos sedimentos das difentes estações amostradas, considerando-se os distanciamentos da costa.

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

(Ac/

Al)

V

Distância da Costa (km)

Plat A Tal A Asso A Plat E Tal E Asso E Plat G Tal G Asso G

Plat H Tal H Asso H Plat I Tal I Asso I CANAC CANG

100

Vale evidenciar, que ao longo das feições topográficas o indíce de

degradação se mantém alto, apontando possivelmente evidências do aporte de

MO de zonas rasas em direção as zonas mais profundas (Figura 41). A razão

(Ac/Al)V apresentou correlação negativamente significativa com COT (n = 59; rs

= -0,27; p < 0,05).

Figura 41 - Correlação entre (Ac/Al)V e L8 (mg 100mgCorg-1

) dos sedimentos superficiais das estações amostradas na bacia de Campos.

Dessa forma, Tareq et al. (2004) desenvolveram uma equação para

definir um novo índice (LPVI – Índice de Fenol de Lignina da Vegetação)

usando a composição dos fenóis de lignina para identificar as mudanças na

vegetação. Para calcular este índice, os grupos S, V e C são expressos em

porcentagem (%) em relação ao total de lignina (λ8). A tabela 4 mostra a média

e a variação do LPVI segundo Tareq et al. (2004). A equação para o calculo do

LPVI é mostrada abaixo:

LPVI=[{S(S+1)/(V+1)+1}×{C(C+1)/(V+1)+1}]

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5

(Ac/A

l)V

L8 (mg 100mgCorg-1)


101

Tabela 4 - Dados médios e amplitude do LPVI, segundo Tareq et al. (2004).

Apesar da lignina representar apenas uma pequena fração do total da

carga orgânica transportada e processada ao longo da bacia de Campos foram

calculados os valores do índice LPVI (Índice de Fenol de Lignina da

Vegetação) para as diferentes feições topográficas (Tabela 5).

De forma geral, seus valores foram próximos às fontes orgânicas

proveninentes de tecido lenhoso (LPVI = 181 a 415) e foliar de angiospermas

(LPVI > 415), plantas C3, provenientes da zona de mata Atlântica, somado ao

material do manguezal presente no estuário do RPS (LPVI = 190 a 414). De

acordo com estudo de Ribas (2012), que ressalta que a bacia de drenagem do

RPS passa por constante mudança no uso da terra, o sinal isotópico (C e N),

os grupos fenólicos da lignina (C, S, V) e o índice LPVI presente nos

sedimentos do estuário ainda não acusaram a incorporação da matéria

orgânica das culturas de pastagem e cana de açúcar, com conservação da

assinatura biogeoquímica da vegetação original. Este comportamento foi

compartilhado também no presente estudo na bacia de Campos. Os resultados

de LPVI da bacia de Campos também foram semelhantes aos encontrados na

Baia de Sepetiba (REZENDE et al., 2010) e diferentes estudos em regiões

costeiras (BIANCHI; ALLISON, 2009; GOMEZ et al., 2007; INAGAKI et al.,

2009; SÁNCHEZ-GARCÍA et al., 2009; SMITH et al., 2012), que descrevem

que biomarcadores preservados em sedimentos marinhos, possibilitam um

registro de longo prazo dos ecossistemas terrestres. O desmatamento e as

mudanças do uso da terra ocorrem em escalas de tempo decadal, cuja

assinatura deposicional pode ocorrer lentamente ao longo de décadas.

102

Tabela 5 - Concentração de fenóis derivados da lignina e razão entre parâmetros (média ± desvio padrão) em amostras de sedimentos da bacia de Campos ao longo das diferentes feições topográficas. Valores de concentração em mg 100 mgCorg

-1.

Bacia de Campos

Parâmetros Plataforma Talude Assoalho Cânions

L8 (mg 100mgCorg-1) n=25 n=15 n=12 n=7

Vanilina 0.11 ± 0.06 0.07 ± 0.06 0.07 ± 0.05 0.05 ± 0.01

Acetovanilona 0.08 ± 0.06 0.05 ± 0.02 0.06 ± 0.04 0.02 ± 0.01

Ácido Vanílico 0.08 ± 0.04 0.04 ± 0.02 0.06 ± 0.04 0.04 ± 0.01

V 0.27 ± 0.15 0.16 ± 0.09 0.18 ± 0.12 0.11 ± 0.03

Siringaldeído 0.08 ± 0.06 0.06 ± 0.05 0.06 ± 0.06 0.03 ± 0.01

Acetosiringona 0.07 ± 0.07 0.04 ± 0.02 0.04 ± 0.03 0.02 ± 0.01

Ácido Siríngico 0.06 ± 0.04 0.03 ± 0.01 0.04 ± 0.04 0.02 ± 0.01

S 0.21 ± 0.15 0.12 ± 0.08 0.14 ± 0.12 0.07 ± 0.03

Ácido trans-p-cumárico 0.04 ± 0.03 0.02 ± 0.01 0.04 ± 0.08 0.01 ± 0.01

Ácido trans-ferúlico 0.05 ± 0.04 0.02 ± 0.01 0.04 ± 0.04 0.02 ± 0.01

C 0.08 ± 0.06 0.04 ± 0.01 0.07 ± 0.08 0.03 ± 0.02

L8 0.56 ± 0.35 0.32 ± 0.17 0.40 ± 0.31 0.21 ± 0.07

C/V 0.33 ± 0.19 0.26 ± 0.14 0.34 ± 0.23 0.28 ± 0.15

S/V 0.73 ± 0.19 0.73 ± 0.12 0.71 ± 0.19 0.60 ± 0.16

(Ac/Al)v 0.75 ± 0.14 0.64 ± 0.18 0.79 ± 0.13 0.81 ± 0.18

LPVI* 183 ± 134 135 ± 92 226 ± 270 141 ± 140

Segundo estudos desenvolvidos em ambientes costeiros, ocorre

predominância dos grupos fenólicos V, seguidos por S e C. Dentre estes suas

formas ácidas apresentam-se em maiores concentrações nestes ambientes,

por conta da maior degradação que ocorre com a MO ao longo do seu

transporte pela interface continente-oceano, onde as formas lábeis são

preferencialmente alocadas na cadeia alimentar, possibilitando um

retrabalhamento intenso da MO orgânica transportada (HERNES et al., 2007).

De acordo com Tareq et al. (2004) a relação entre razões dos fenóis de

lignina (S/V x C/V) não fornecem um espectro de resolução clara das

mudanças na vegetação de ecossistemas tropicais, devido a grande

heterogeneidade de vegetação, assim como, as diferentes reatividades

diagenéticas dos grupos cinamil, siringil e vanilil (C>S>V) durante o transporte

ao longo do ambiente antes da deposição do sedimento.

O estudo de Ribas (2012) ressalta que os resultados de composição

isotópica, fenóis de lignina e LPVI permitiram avaliar que o sinal da nova

vegetação (vegetação C4) é claramente detectado nos solos da bacia de

103

drenagem do rio Paraiba do Sul, apesar destes solos ainda possuírem

predominância da assinatura geoquímica da vegetação anterior (LPVI = 157,

vegetação C3). A diagênese avançada da matéria orgânica de origem foliar da

vegetação C4 proporcionou inferência sobre as mudanças da matéria orgânica

destes solos e sedimentos. Isto sugere que mesmo após a retirada da

vegetação a bacia de drenagem continua a exportar a “assinatura” da cobertura

original (MARTINELLI et al., 1999; KRUSCHE et al., 2002; BERNARDES et al.,

2004; BLAIR et al., 2004; TAREQ et al., 2004; RIBAS, 2012).

Os grupos fenólicos da lignina ainda indicam que a baixa proporção das

razões C/V e S/V pode indicar a presença de lignina remanescente da

vegetação de mata que apresenta reduzida concentração das unidades cinamil

(HEIM et al., 2010). Alguns autores têm avaliado que os fenóis dos grupos S e

C são mais reativos que aqueles do grupo V, sendo perdidos numa taxa maior

durante a diagênese recente de tecidos vegetais (DITTMAR; LARA, 2001).

Estudos corroboram com a decomposição preferencial ao longo dos grupos

fenólicos da matéria orgânica, unidades cinamil são degradadas

prioritariamente, seguidas pelas unidades siringil e vanilil, respectivamente

(BENNER et al., 1990; OPSAHL; BENNER, 1995; HEIM et al., 2010).

A tabela 6 apresenta de forma comparativa os teores dos compostos

fenólicos normalizados por sedimento seco dos transectos e cânions dispostos

de norte a sul da bacia de Campos.

A distribuição decrescente da MO terrígena representada pela lignina

total (mg 10gPesoseco-1) foi: trans I > trans A > cânions > trans E > trans G >

trans H. Os extremos norte (na região do talude) e sul (nas isóbatas de 75-150

m no banco de lamas próximo a região da ressurgência) da bacia de Campos

se destacam com as maiores concentrações, o primeiro justificado pelo aporte

continental do rio Doce e fluxos dos demais rios ao norte ao longo da costa, já

o segundo associado a contribuição do aporte fluvial do RPS que direciona sua

pluma em direção ao sul, os cânions apresentaram concentrações similares a

região do talude dos transectos E e adjacentes G e H.

104

Bac

ia d

e C

amp

os

Tra

nse

cto

s

Par

âmet

ros

A

E

G

H

I C

anyo

ns

L8

(m

g 1

0gP

eso

seco

-1)

n=

12

n=

8 n

=10

n

=11

n

=11

n

=7

Van

ilina

0.

06 ±

0.0

6 0.

05 ±

0.0

7 0.

05 ±

0.0

2 0.

05 ±

0.0

2 0.

09 ±

0.1

2 0.

06 ±

0.0

2

Ace

tova

nilo

na

0.04

± 0

.02

0.03

± 0

.03

0.04

± 0

.01

0.03

± 0

.02

0.06

± 0

.05

0.03

± 0

.01

Áci

do V

aníli

co

0.03

± 0

.02

0.03

± 0

.02

0.04

± 0

.01

0.04

± 0

.01

0.04

± 0

.04

0.05

± 0

.02

V

0.13

± 0

.10

0.12

± 0

.11

0.12

± 0

.04

0.12

± 0

.05

0.19

± 0

.20

0.15

± 0

.05

Siri

ngal

deíd

o 0.

05 ±

0.0

5 0.

05 ±

0.0

6 0.

04 ±

0.0

1 0.

03 ±

0.0

1 0.

08 ±

0.1

0 0.

04 ±

0.0

2

Ace

tosi

ringo

na

0.03

± 0

.03

0.03

± 0

.03

0.02

± 0

.01

0.02

± 0

.01

0.05

± 0

.05

0.03

± 0

.02

Áci

do S

iríng

ico

0.02

± 0

.02

0.02

± 0

.02

0.03

± 0

.01

0.02

± 0

.01

0.03

± 0

.03

0.02

± 0

.01

S

0.10

± 0

.10

0.10

± 0

.10

0.09

± 0

.03

0.08

± 0

.03

0.16

± 0

.17

0.09

± 0

.05

Áci

do tr

ans-

p-cu

már

ico

0.03

± 0

.04

0.03

± 0

.05

0.01

± 0

.00

0.01

± 0

.00

0.02

± 0

.01

0.02

± 0

.01

Áci

do tr

ans-

ferú

lico

0.02

± 0

.02

0.02

± 0

.02

0.02

± 0

.00

0.01

± 0

.01

0.02

± 0

.01

0.04

± 0

.03

C

0.05

± 0

.05

0.05

± 0

.05

0.03

± 0

.01

0.02

± 0

.01

0.04

± 0

.02

0.06

± 0

.02

L8

0.29

± 0

.22

0.25

± 0

.23

0.24

± 0

.07

0.22

± 0

.09

0.38

± 0

.40

0.28

± 0

.12

C

ân

ion

s

105

Com base na tabela 7, a Bacia de Campos apresenta similariedades

com diferentes áreas que estudam o transporte da MO no oceano, mantendo

sua composição elementar e isotópica de carbono e nitrogênio constante ao

longo das isóbatas, evidenciando a mistura de fontes da MO, com valores de

lignina altos apenas nas zonas rasas mais próximas a costa, isóbatas de 25 -

50 m (GOÑI et al., 2000; MILTNER; EMEIS; 2001; WATERSON; CANUEL,

2008; TESI et al., 2007; TESI et al., 2008; SCHIMIDT et al., 2010).

Vale ressaltar, que foi verificado ainda que nas demais feições

topográficas do oceano o predomínio absoluto da MO é de origem

fitoplanctônica autóctone (CORDEIRO, 2011). No que diz respeito a MO

oriunda da contribuição continental ocorreu predominância da participação de

tecido lenhoso de angiospermas, verificados nas maiores razões S/V e

menores razões C/V. Em relação aos processos de degradação da MO, a

bacia de Campos apresentou índices medianos de (Ac/Al)V ao longo das

isóbatas de 25 a 3000 m com valores semelhantes aos obtidos no Golfo de

Lions por Tesi et al. (2007) e na Nova Zelândia por Smith et al. (2010).

106

Tabela 7 - Composição orgânica dos sedimentos superficiais de diferentes estudos ao longo da interface continente-oceano.

Local Isóbata (C:N)a 13

C 15

N L8 C/V S/V (Ac/Al)V Referência

(m) (‰)

Bacia de Campos (Plataforma) 81 7.55 -23.2 4.51 0.56 0.33 0.73 0.75 Este Estudo

Bacia de Campos (Talude) 899 6.63 -22.4 5.54 0.32 0.26 0.73 0.64 Este Estudo

Bacia de Campos (Assoalho) 2333 6.30 -23.3 5.71 0.40 0.34 0.71 0.79 Este Estudo

Bacia de Campos (Cânion) 822 8.70 -21.6 5.01 0.21 0.28 0.60 0.81 Este Estudo

Margem Liberiana (Banco de Lama) 105 10.4 -23.7 * 0.90 0.18 0.58 0.39

Schmidt et al. (2010)

Margem Liberiana (Plataforma) 106 8.15 -22.7 * 0.38 0.31 0.71 1.75


Margem Liberiana (Talude) 1150 9.22 -22.7 * 0.19 0.43 1.07 1.09


Golfo do México (Plataforma) 54 10.0 -22.0 11.0 * * * *

Waterson & Canuel (2008)

Golfo do México (Talude) 79 10.0 -22.0 10.0 * * * *


Golfo do México (Cânion) 540 10.0 -22.0 5.00 * * * *


Mar Adriático (Plataforma) 81 * -23.1 * 0.81 0.14 0.82 0.52 Tesi et al. (2008)

Mar Adriático (Talude) 600 * -22.6 * 0.38 0.49 1.37 0.90 Tesi et al. (2008) Golfo de Lions (Plataforma) 74 5.94 -23.5 * 0.53 0.20 0.72 * Tesi et al. (2007)

Mar Belt 20 * * * 0.44 0.32 0.74 0.39 Miltner & Emeis

(2001)

Mar Arkona 40 * * * 0.38 0.27 0.58 0.35 Miltner & Emeis

(2001)

Mar Bornholm 70 * * * 0.21 0.52 0.36 0.55 Miltner & Emeis

(2001)

Baía Gdansk 100 * * * 0.39 0.28 0.35 0.41 Miltner & Emeis

(2001)

Mar Gotland 120 * * * 0.28 0.53 0.21 0.47 Miltner & Emeis

(2001)

Golfo da Finlândia 80 * * * 0.48 0.25 0.29 0.33 Miltner & Emeis

(2001)

Golfo da Bothnia 147 * * * 0.39 0.23 0.12 0.60 Miltner & Emeis

(2001)

Plataforma Beaufort 90 11.5 -25.3 * 0.46 0.32 1.04 0.71 Goni et al.

(2000)

107

6.5 DINÂMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA NA BACIA DE CAMPOS

A tabela 8 demonstra o comportamento e a distribuição espacial da MO

ao longo das feições topográficas da bacia de Campos. A plataforma é uma

área de hidrodinâmica ativa, caracterizada, principalmente, pela corrente do

Atlântico Sul, presença de vórtices ao norte e ao sul da bacia e aporte fluvial

significativo do RPS e menores rios ao longo da costa (rios Doce, Benevente,

Itapemirim, Itabapoana, Macaé, São João, Rio das Ostras, além do Canal das

Flexas). Os rios funcionam como fontes pontuais de MO para a bacia de

Campos e são fundamentais para a distribuição e dinâmica da MO neste

ecossistema.

Estudos anteriores na região do baixo Paraíba do Sul (MACIEL, 2005;

MARQUES, 2010) utilizando como ferramenta o fracionamento físico e

molecular da MO com a técnica da ultrafiltração, ressaltaram que este rio passa

por variações interanuais e sazonais manifestadas pela alta amplitude de suas

vazões que possivelmente alteram a dinâmica da MO na interface continente-

oceano. Estudos realizados na região de Baía de Sepetiba apresentaram

variação interanual na redução dos teores de lignina ao longo do tempo, por

conta da alteração da dinâmica deposicional da MO, associado a mudança do

uso da terra em sua bacia drenagem, impactando na diminuição do seus fluxos

fluviais (REZENDE et al., 2010; THOMAZELLI et al., 2012). A mudança do uso

da terra somada as alterações das condições climáticas impactam

significativamente no transporte quali-quantitativo da MO para o oceano.

Segundo Rezende et al. (2010) a bacia de drenagem da Baía de Sepetiba era

inicialmente formada por floresta da Mata Atlântica e área de manguezal, as

quais nos dias atuais estão altamente fragmentadas. Atualmente, a bacia de

drenagem é dominada por pastagem e plantações e as sub-bacias de

drenagem são dominadas pela agricultura, pastagem e urbanização.

108

Tabela 8 - Modelo descritivo multiparamétrico da bacia de Campos.

Bacia de Campos Região Parâmetro Med ± DP Fonte Características

Plataforma Hidrodinâmica

Ativa AS 7.30±4.76 Contribuição da MO

fluvial: RPS e RD Arenoso

COT 0.54±0.34

NT 0.07±0.08

Menor tempo Disponibilidade MO

(C:N)a 7.29±2.83

Presenças Vórtices ao Norte e Sul

13C -22.9±1.59

Menor teor de MO

15N 4.39±1.19

com maior contribuição de

Lignina

(Ac/Al)V 0.79±0.15

L8 0.47±0.35

Talude Zona de

Transição AS 21.4±6.85 Mistura de fontes

de MO Predominância de

Silte+Argila

COT 1.16±0.32

Predomínio Autóctone

NT 0.21±0.06

Menor Degradação da MO

(C:N)a 6.36±1.12

Ricos em MO

13C -22.4±0.67

15N 5.54±0.79

(Ac/Al)V 0.71±0.18

L8 0.28±0.17

Assoalho Área de

Deposição AS 14.2±4.58

Receptora da Contribuição

Orgânica Predominância de

Silte+Argila

COT 0.64±0.33

de Cânions e Talude

NT 0.13±0.07

MO menos trabalhada

(C:N)a 5.80±1.47

13C -23.0±1.05

15N 5.67±1.08

(Ac/Al)V 0.79±0.13

L8 0.27±0.31

Cânions Zona de Acúmulo AS 14.0±1.52

Incorporação da MO das Zonas de

Transição Predominância de

Silte+Argila

MO COT 1.24±0.16

NT 0.17±0.02

MO mais refratária e degradada

(C:N)a 8.58±0.51

Ricos em MO

13C -21.6±0.28

15N 4.98±0.32

(Ac/Al)V 0.83±0.18

L8 0.21±0.07

109

A figura 42 ilustra os principais processos que ocorrem nas diferentes

feições topográficas da bacia de Campos.

Figura 42 - Modelo Conceitual da bacia de Campos.

Na plataforma continental da bacia de Campos, por exemplo, apesar da

menor disponibilidade de MO, associada ao menor tempo de residência da MO

mais leve e lábil, os maiores teores de lignina foram encontrados nesta região.

Comportamento semelhante foi encontrado em estudos anteriores

desenvolvidos em plataformas continentais (KUZYK et al., 2008; SCHIMIDT et

al., 2010; PASQUAL et al., 2010).

O talude da bacia de Campos foi a região onde ocorre os maiores teores

de orgânicos, contrastando com a menor degradação da MO, possivelmente

associado ao menor tempo de residência devido ao acentuado desnível

topográfico, caracterizando esta região como zona de mistura, onde ocorre a

integração da MO proveninente de fontes orgânicas difusas.

Os cânions Almirante Câmara e Grussaí atuam como zona de

transformação e acúmulo da MO mais degradada proveniente do transporte

lateral da zona de transição (plataforma-talude), principalmente oriundo dos

110

transectos adjacentes (G e H). Estudos anteriores evidenciaram o potencial de

variabilidade na quantidade e qualidade da MO nas regiões de cânions,

ressaltando a sua importância na dinâmica da MO em regiões profundas (TESI

et al., 2010; PASQUAL et al., 2011; HALE et al., 2012). Uma vez que a MO

apresenta uma mistura heterogênea de compostos diferentes, a degradação

microbiana pode transformar significativamente a deposição e a eficiência da

preservação da MO sedimentar, devido a preferencialmente degradar as

frações mais lábeis (SMITH et al., 2012).

Os cânions Grussaí e Almirante Câmara, independente do seu processo

de origem e formação, não apresentaram diferenciação quanto a distribuição

da MO (MOLINA, 2011), foram caracterizados como regiões de acúmulo de

MO, corroborando com resultados de lipídios da mesma região (CARREIRA et

al., 2010; CORDEIRO, 2011). Cordeiro (2011) relacionou os maiores teores de

lipídios nos cânions com a maior disponibilidade da MO com valor nutritivo para

comunidades bentônicas do talude e assoalho, principalmente nos transectos

adjacentes (G, H).

Vários estudos realizados ressaltam a fundamental importância dos

cânions nos mecanismos de controle dos processos de transformação da MO

ao longo do percurso plataforma-talude para zonas profundas (PUIG et al.,

2003; MULLENBACH et al., 2004; PALANQUES et al., 2005, 2006;

TRINCARDI et al., 2007; HALE et al., 2012).

O assoalho oceânico apresentou um comportamento característico de

ambiente deposicional, funcionando como receptora de MO e degradada ao

longo de seu transporte, oriundo das zonas rasas, de transição e cânions,

como verificado em Cordeiro (2011).

Na Bacia de Campos foi identificada uma significativa variabilidade na

distribuição quali-quantitativa da MO ao longo dos diferentes transectos

amostrados (A, E, G, H e I) e cânions, Almirante Câmara e Grussaí,

corroborando com estudos de Cordeiro (2011), que ressaltam que a

composição orgânica recentemente depositada nos sedimentos da região, em

escala regional, são definidas fundamentalmente pela produção primária

fitoplanctônica marinha na coluna d’água e pelos processos pré- e pós-

deposicionais de degradação/alteração microbiana da MO, que, por sua vez,

111

são definidos pelo padrão de circulação e estratificação da coluna d’água e

pelas características geológicas (relevo e granulometria) da bacia.

112

7 CONCLUSÃO

A utilização de parâmetros de suporte e marcadores biogeoquímicos

possibilitaram, em base regional, as seguintes inferências sobre a dinâmica da

MO na bacia de Campos:

A bacia de Campos não apresenta um gradiente definido na

distribuição espacial da MO, mas sítios de retrabalhamento

(plataforma), acumulação/transporte (talude/ cânions) e deposição da

mesma (assoalho);

A caracterização sedimentar indicou predominância de contribuição

orgânica de origem autóctone em toda bacia de Campos, derivada da

participação de produtores primários, representada pela comunidade

fitoplanctônica;

Na plataforma continental com hidrodinâmica intensa e sedimento

arenoso indicaram menor tempo de residência da MO sedimentar

mais lábil e uma predominância maior de material refratário, lignina.

Principalmente, para as estações próximas as áreas de ressurgência

em Cabo Frio e vórtice de Vitória, ao sul e norte da bacia;

No talude a predominância de silte+argila favoreceram uma maior

conservação da MO, e suas assinaturas isotópicas de C e N

indicaram uma zona de mistura de fontes nesta área, com

recebimento de material proveniente da zona rasa da plataforma;

Os cânions Almirante Câmara e Grussaí não apresentaram

diferenciação na sua composição biogeoquímica e possuem

características semelhantes ao talude adjacentes (dos transectos G e

H), entretanto com menor potencial de transporte da MO para as

isóbatas mais profundas, por se apresentarem em estado inativo;

O assoalho oceânico demonstrou-se um ambiente mais deposicional

com menor influência dos processos diagenéticos;

Os altos índices diagenéticos ao longo do oceano indicaram que o

material orgânico terrígeno já chega degradado neste sistema,

113

mantendo se neste estado, possivelmente em condição de

estabilidade química;

O aporte de MO de origem continental para a bacia possivelmente é

resultante das fontes pontuais fluviais ao longo da costa: rios Paraíba

do Sul, Doce, Benevente, Itapemirim, Itabapoana, Macaé, São João,

Rio das Ostras, além do Canal das Flexas. Com o destaque para os

fluxos dos rios de médio porte: rio Doce na porção norte da bacia de

Campos, e o rio Paraíba do Sul na porção média e principalmente sul

da bacia de Campos;

O LPVI e o grupo siringil da lignina indicaram o transporte de MO

originado da mistura de tecidos lenhosos e foliares de angiospermas,

provavelmente associados aos remanescentes da Mata Atlântica da

bacia de drenagem do RPS e RD, além da potencial contribuição do

material lenhoso proveniente dos manguezais do estuário do RPS;

O alcance do material orgânico terrígeno transportado ao longo do

oceano foi de até 250 km da costa, detectados na isóbata de 3000 m;

O estudo evidenciou a variabilidade na distribuição da matéria

orgânica dos cinco transectos amostrados na bacia de Campos (A, E,

G, H e I) ao longo das diferentes feições topográficas (plataforma,

talude, assoalho e cânions), possivelmente associado ao aporte

orgânico diferenciado que a hidrodinâmica do rio Paraíba do Sul, e a

corrente do Brasil combinada com a corrente de contorno

intermediária (CCI), conferem a região da bacia de Campos.

114

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141

9 APÊNDICES

142

Tabela 9 - Coordenadas geográficas das estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) na plataforma continental, bacia de Campos.

Estação Costa Profundidade Isóbata Latitude Longitude

Plataforma km m WGS84 WGS84

A1 8.44 29 25 -22,92 -42,01

E1 24.5 28 25 -22,03 -40,75

G1 26.2 28 25 -21,83 -40,74

H1 50.1 24 25 -21,72 -40,53

I1 39.1 26 25 -21,18 -40,47

A2 11.5 49 50 -22,93 -41,90

E2 37.0 53 50 -22,12 -40,65

G2 57.5 52 50 -21,98 -40,42

H2 74.1 50 50 -21,74 -40,29

I2 61.8 53 50 -21,38 -40,33

A3 8.84 80 75 -23,03 -41,98

E3 56.5 65 75 -22,14 -40,46

G3 82.6 76 75 -22,06 -40,17

H3 84.3 71 75 -21,72 -40,19

I3 68.7 88 75 -21,39 -40,26

A4 16.2 110 100 -23,11 -41,92

E4 64.3 103 100 -22,30 -40,45

G4 89.3 89 100 -22,06 -40,12

H4 86.6 97 100 -21,72 -40,17

I4 52.9 130 100 -21,15 -40,27

A5 95.1 145 150 -23,60 -41,36

E5 79.3 149 150 -22,39 -40,35

G5 96.5 149 150 -22,10 -40,05

H5 88.7 147 150 -21,71 -40,15

I5 69.0 140 150 -21,38 -40,25

143

Tabela 10 - Coordenadas geográficas das estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no talude, bacia de Campos.

Tabela 11 - Coordenadas geográficas das estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) nos cânions Almirante Câmara e Grussaí, bacia de Campos.


Talude km m WGS84 WGS84

A6 99.6 389 400 -23,63 -41,33

H6 94.2 400 400 -21,70 -40,10

I6 58.2 400 400 -21,18 -40,24

A7 103 700 700 -23,66 -41,31

H7 101 700 700 -21,69 -40,04

I7 57.7 700 700 -21,18 -40,21

A8 108 1000 1000 -23,69 -41,27

E8 106 1000 1000 -22,56 -40,15

G8 115 1000 1000 -22,12 -39,87

H8 108 1000 1000 -21,67 -39,97

I8 96.0 1000 1000 -21,19 -40,15

A9 118 1300 1300 -23,75 -41,20

G9 121 1300 1300 -22,12 -39,82

H9 115 1300 1300 -21,66 -39,90

I9 69.6 1300 1300 -21,19 -40,05


Cânions km m WGS84 WGS84

CANAC6 90.8 481 400 -21,83 -40,10

CANAC7 98.8 758 700 -21,79 -40,04

CANG7 105 705 700 -21,94 -39,96

CANAC8 103 1023 1000 -21,77 -39,99

CANG8 110 100 1000 -21,92 -39,91

CANAC9 111 1379 1300 -21,73 -39,92

CANG9 117 1311 1300 -21,91 -39,84

144

Tabela 12 - Coordenadas geográficas das estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no assoalho oceânico, bacia de Campos.


Assoalho km m WGS84 WGS84

A10 136 1900 1900 -23,87 -41,08

E10 127 1900 1900 -22,69 -40,00

G10 129 1900 1900 -22,12 -39,74

H10 136 1900 1900 -21,62 -39,60

I10 97.5 1900 1900 -21,18 -39,66

A11 161 2500 2500 -24,02 -40,90

E11 140 2500 2500 -22,79 -39,92

G11 191 2500 2500 -22,17 -39,14

H11 177 2500 2500 -21,62 -39,05

I11 149 2500 2500 -21,19 -39,08

A12 234 3000 3000 -24,49 -40,39

G12 247 3000 3000 -22,21 -38,60

145

Tabela 13 - Parâmetros de suporte nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) na plataforma continental, bacia de Campos.

Estação Argila Silte A.

Fina A.

Média A.

Grossa Área

Superficial CarbT

Plataforma (%) m2 g-1 (%)

A1 1 4 32 49 14 1.30 37.0

E1 18 37 44 1 0 10.3 29.5

G1 1 1 46 46 6 1.05 5.90

H1 0 2 8 45 45 0.44 2.29

I1 0 0 1 17 82 13.9 2.92

A2 0 2 88 4 6 10.9 5.24

E2 0 0 6 38 56 1.03 4.70

G2 0 0 3 70 27 2.02 5.86

H2 2 6 13 33 46 12.1 77.5

I2 20 49 31 0 0 4.46 77.4

A3 26 51 23 0 0 12.4 22.5

E3 3 10 52 31 4 1.56 14.7

G3 4 13 28 12 43 5.64 53.5

H3 10 19 22 5 44 9.02 66.4

I3 28 50 22 0 0 0.14 49.5

A4 20 50 30 0 0 17.5 23.7

E4 4 11 79 6 0 4.77 29.9

G4 6 18 23 9 44 7.30 66.2

H4 2 6 5 15 72 7.94 74.5

I4 15 35 26 20 4 6.27 71.7

A5 10 53 34 3 0 9.14 78.2

E5 27 40 33 1 0 7.13 73.7

G5 10 16 15 15 44 7.34 81.8

H5 12 21 14 18 35 10.4 71.1

I5 15 50 34 0 0 11.6 48.3

Média 9 22 28 18 23 7.02 43.0

Mediana 6 16 26 12 6 7.30 48.3

DP 9 20 21 19 26 4.76 29.5

CV 100 92 75 111 113 68 69

Intervalo 0-28 0-53 1-88 0-70 0-82 0.14-17.5 2.29-81.8

146

Tabela 14 - Parâmetros de suporte nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no talude, bacia de Campos.


Fina A.

Média A.

Grossa Área

Superficial CarbT

Talude (%) m2 g-1 (%)

A6 21 41 38 0 0 10.4 39.2

H6 20 53 27 0 0 12.1 45.0

I6 31 62 7 0 0 21.4 46.0

A7 33 63 4 0 0 26.5 34.8

H7 31 57 12 0 0 20.4 36.7

I7 30 63 7 0 0 21.7 48.2

A8 30 64 6 0 0 28.5 38.7

E8 31 64 5 0 0 22.1 37.6

G8 26 53 21 0 0 18.6 30.9

H8 34 57 9 0 0 21.9 33.0

I8 34 60 6 0 0 25.5 39.0

A9 30 52 18 0 0 20.2 36.1

G9 26 52 22 0 0 15.1 34.7

H9 33 56 11 0 0 24.2 32.4

I9 34 54 12 0 0 2.44 40.6

Média 30 57 14 * * 19.4 38.2

Mediana 31 57 11 * * 21.4 37.6

DP 4 6 10 * * 6.85 5.07

CV 15 11 71 * * 35 13

Intervalo 20-34 41-64 4-38 * * 2.44-28.5 30.9-48.2

147

Tabela 15 - Parâmetros de suporte nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) nos cânions Almirante Câmara e Grussaí, bacia de Campos.


Fina A.

Média A.

Grossa Área

Superficial CarbT

Cânions (%) m2 g-1 (%)

CANAC6 29 59 12 0 0 13.9 47.1

CANAC7 25 63 12 0 0 13.7 39.2

CANG7 25 58 17 0 0 13.4 35.0

CANAC8 29 64 7 0 0 14.0 38.3

CANG8 28 64 8 0 0 17.4 35.6

CANAC9 30 60 10 0 0 16.0 35.9

CANG9 28 63 9 0 0 15.8 34.4

Média 28 62 11 * * 14.9 37.9

Mediana 28 63 10 * * 14.0 35.9

DP 2 3 3 * * 1.52 4.39

CV 7 4 31 * * 10 12

Intervalo 25-30 58-64 7-17 * * 13.4-17.4 34.4-47.1

148

Tabela 16 - Parâmetros de suporte nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no assoalho oceânico, bacia de Campos.


Fina A.

Média A.

Grossa Área

Superficial CarbT

Assoalho (%) m2 g-1 (%)

A10 38 57 5 0 0 20.1 45.0

E10 32 62 6 0 0 24.9 48.1

G10 37 57 6 0 0 20.6 50.0

H10 38 56 6 0 0 17.9 54.1

I10 30 63 7 0 0 14.8 57.5

A11 35 65 0 0 0 12.6 62.0

E11 35 65 0 0 0 13.3 68.7

G11 32 57 11 0 0 12.8 68.6

H11 25 55 20 0 0 13.6 72.5

I11 17 60 22 1 0 8.08 80.5

A12 44 50 6 0 0 16.3 74.1

G12 10 39 24 17 10 12.7 40.6

Média 31 57 9 1 1 15.6 60.2

Mediana 34 57 6 0.00 0 14.2 59.8

DP 10 7 8 5 3 4.58 12.8

CV 31 13 87 334 346 29 21

Intervalo 10-44 39-65 0-24 0-17 0-10 8.08-24.9 40.6-80.5

149

Tabela 17 - Composição orgânica nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) na plataforma continental, bacia de Campos.

Estação COT NT PT ST (C:N)a (N:P)a 13C 15N

Plataforma (%) Razão (‰)

A1 0.19 0.04 0.04 0.06 5.54 2.32 -24.5 1.40

E1 0.62 0.07 0.04 0.11 10.3 3.75 -21.7 1.40

G1 0.22 0.03 0.01 0.02 7.39 5.82 -24.8 1.40

H1 0.12 0.03 0.01 0.01 7.39 16.6 -27.4 1.40

I1 0.12 0.03 0.01 0.01 7.39 2.55 -23.6 1.40

A2 0.59 0.06 0.02 0.03 11.5 5.48 -24.2 4.18

E2 0.40 0.03 0.02 0.02 7.39 4.13 -26.1 1.40

G2 0.54 0.06 0.01 0.01 10.5 10.8 -25.0 4.96

H2 0.39 0.08 0.04 0.09 5.69 4.24 -22.9 1.40

I2 0.73 0.12 0.05 0.16 7.10 4.91 -24.1 4.54

A3 0.41 0.09 0.06 0.11 5.31 3.54 -22.7 6.24

E3 0.25 0.04 0.02 0.05 7.29 5.01 -23.7 1.40

G3 0.62 0.10 0.03 0.07 7.23 7.57 -22.6 4.23

H3 0.75 0.11 0.03 0.07 7.95 8.41 -21.8 2.68

I3 1.28 0.25 0.09 0.20 5.97 6.50 -21.1 3.50

A4 1.60 0.23 0.06 0.11 8.12 8.06 -22.9 6.08

E4 0.43 0.06 0.03 0.07 8.36 4.37 -23.7 1.40

G4 0.61 0.12 0.04 0.09 5.93 7.08 -23.5 4.69

H4 0.72 0.11 0.04 0.07 7.64 6.00 -21.9 2.93

I4 0.57 0.10 0.06 0.11 6.65 3.60 -20.8 1.40

A5 0.56 0.06 0.06 0.12 10.9 2.36 -22.0 6.55

E5 0.60 0.08 0.05 0.11 8.75 3.27 -22.8 1.40

G5 0.41 0.09 0.05 0.09 5.31 3.65 -22.5 5.02

H5 0.29 0.05 0.05 0.07 6.77 2.02 -21.8 3.52

I5 0.25 0.05 0.06 0.10 5.83 1.91 -21.1 4.05

Média 0.53 0.08 0.04 0.08 7.53 5.36 -23.2 3.14

Mediana 0.54 0.07 0.04 0.07 7.39 4.37 -22.9 2.93

DP 0.34 0.06 0.02 0.05 1.74 3.25 1.59 1.80

CV 63 66 54 60 23 61 7 57

Mínimo 0.12 0.03 0.00 0.01 5.31 1.91 -27.4 1.40

Máximo 1.60 0.25 0.09 0.20 15.6 16.6 -20.8 6.55

150

Tabela 18 - Composição orgânica nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no talude, bacia de Campos.


Talude (%) Razão (‰)

A6 0.78 0.11 0.05 0.09 8.27 4.94 -23.0 5.14

H6 1.27 0.21 0.05 0.08 7.06 8.76 -23.3 4.79

I6 1.77 0.33 0.10 0.20 6.26 7.52 -21.4 4.25

A7 1.27 0.21 0.08 0.15 7.06 5.71 -22.1 5.25

H7 1.16 0.22 0.05 0.10 6.15 9.21 -22.9 5.54

I7 1.66 0.31 0.09 0.18 6.25 7.66 -21.3 4.27

A8 1.46 0.24 0.07 0.14 7.10 7.90 -21.6 5.91

E8 1.01 0.13 0.07 0.11 9.06 4.35 -22.4 6.07

G8 0.92 0.14 0.05 0.08 7.67 6.15 -22.4 6.18

H8 1.20 0.22 0.05 0.11 6.36 9.59 -22.4 6.10

I8 1.28 0.26 0.07 0.18 5.74 7.74 -21.4 4.76

A9 0.65 0.15 0.06 0.12 5.06 5.74 -22.9 6.94

G9 0.74 0.16 0.05 0.07 5.40 7.87 -23.1 6.45

H9 1.10 0.19 0.04 0.08 6.75 9.48 -23.0 5.93

I9 1.08 0.24 0.06 0.15 5.25 8.65 -22.3 5.45

Média 1.16 0.21 0.06 0.12 6.63 7.42 -22.4 5.54

Mediana 1.16 0.21 0.06 0.11 6.36 7.74 -22.4 5.54

DP 0.32 0.06 0.02 0.04 1.12 1.67 0.67 0.79

CV 28 31 26 33 17 23 3 14

Mínimo 0.65 0.11 0.04 0.07 5.06 4.35 -23.3 4.25

Máximo 1.77 0.33 0.10 0.20 9.06 9.59 -21.3 6.94

151

Tabela 19 - Composição orgânica nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) nos cânions Almirante Câmara e Grussaí, bacia de Campos.


Cânions (%) Razão (‰)

CANAC6 1.38 0.20 0.07 0.18 8.05 6.56 -21.6 4.68

CANAC7 1.22 0.17 0.06 0.14 8.37 6.59 -21.7 4.65

CANG7 1.09 0.15 0.05 0.12 8.48 6.27 -22.1 5.28

CANAC8 1.47 0.20 0.06 0.15 8.58 7.30 -21.3 4.88

CANG8 1.53 0.20 0.06 0.14 8.93 7.03 -21.5 5.09

CANAC9 1.24 0.15 0.06 0.15 9.64 6.03 -21.3 5.54

CANG9 1.21 0.16 0.05 0.13 8.82 6.60 -21.7 4.98

Média 1.31 0.18 0.06 0.14 8.70 6.63 -21.6 5.01

Mediana 1.24 0.17 0.06 0.14 8.58 6.59 -21.6 4.98

DP 0.16 0.02 0.01 0.02 0.51 0.43 0.28 0.32

CV 12 13 9 14 6 6 1 6

Mínimo 1.09 0.15 0.05 0.12 8.05 6.03 -22.1 4.65

Máximo 1.53 0.20 0.07 0.18 9.64 7.30 -21.3 5.54

152

Tabela 20 - Composição orgânica nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no assoalho oceânico, bacia de Campos.


Assoalho (%) Razão (‰)

A10 0.60 0.14 0.06 0.11 5.00 4.99 -23.0 7.28

E10 0.94 0.17 0.06 0.17 6.45 6.58 -22.7 5.76

G10 0.94 0.19 0.05 0.09 5.77 9.19 -22.7 6.11

H10 1.16 0.15 0.04 0.08 9.02 8.82 -23.7 6.15

I10 1.31 0.27 0.05 0.10 5.66 11.1 -22.3 4.54

A11 0.68 0.12 0.05 0.10 6.61 5.24 -23.5 7.57

E11 0.51 0.10 0.05 0.22 5.95 4.85 -22.9 4.73

G11 1.01 0.22 0.04 0.08 5.36 12.5 -23.0 4.89

H11 0.46 0.10 0.04 0.08 5.37 5.94 -23.4 5.58

I11 0.48 0.11 0.03 0.12 5.09 7.13 -22.3 4.16

A12 0.57 0.07 0.04 0.09 9.50 3.50 -23.8 6.66

G12 0.20 0.04 0.02 0.04 5.83 4.33 -26.2 5.13

Média 0.74 0.14 0.04 0.11 6.30 7.01 -23.3 5.71

Mediana 0.64 0.13 0.05 0.10 5.80 6.26 -23.0 5.67

DP 0.33 0.06 0.01 0.05 1.47 2.82 1.05 1.08

CV 45 46 26 44 23 40 5 19

Mínimo 0.20 0.04 0.02 0.04 5.00 3.50 -26.2 4.16

Máximo 1.31 0.27 0.06 0.22 9.50 12.5 -22.3 7.57

153

Tabela 21 - Lignina total e grupos fenólicos nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) na plataforma continental, bacia de Campos.

Estação C S V L8 C/V S/V (Ac/Al)V

Plat mg 100mgCorg-1

Razão

A1 0.092 0.128 0.251 0.471 0.366 0.512 0.685

E1 0.008 0.030 0.063 0.101 0.121 0.482 0.925

G1 0.097 0.253 0.287 0.637 0.339 0.883 0.937

H1 0.062 0.294 0.428 0.785 0.145 0.690 0.702

I1 0.015 0.054 0.150 0.219 0.100 0.360 0.836

A2 0.044 0.016 0.052 0.111 0.845 0.305 0.481

E2 0.043 0.037 0.052 0.132 0.837 0.725 0.825

G2 0.058 0.166 0.185 0.409 0.312 0.898 0.907

H2 0.029 0.099 0.215 0.344 0.134 0.462 0.790

I2 0.106 0.449 0.534 1.089 0.198 0.840 0.791

A3 0.279 0.426 0.514 1.218 0.542 0.829 0.702

E3 0.036 0.063 0.095 0.194 0.379 0.664 0.888

G3 0.045 0.145 0.188 0.378 0.238 0.772 0.858

H3 0.037 0.145 0.187 0.369 0.200 0.772 0.826

I3 0.132 0.483 0.515 1.130 0.257 0.939 0.683

A4 0.049 0.212 0.240 0.500 0.202 0.883 0.321

E4 0.049 0.093 0.105 0.247 0.463 0.884 0.707

G4 0.050 0.188 0.243 0.480 0.204 0.773 0.554

H4 0.047 0.150 0.191 0.387 0.245 0.784 0.807

I4 0.165 0.448 0.518 1.130 0.318 0.866 0.695

A5 0.106 0.114 0.223 0.443 0.475 0.512 0.579

E5 0.102 0.225 0.359 0.686 0.284 0.628 0.859

G5 0.080 0.323 0.347 0.750 0.230 0.931 0.808

H5 0.114 0.262 0.309 0.685 0.369 0.848 0.766

I5 0.197 0.453 0.470 1.120 0.420 0.963 0.769

Média 0.082 0.210 0.269 0.561 0.329 0.728 0.748

Mediana 0.058 0.166 0.240 0.471 0.284 0.773 0.790

DP 0.062 0.147 0.155 0.350 0.192 0.189 0.145

CV 76 70 58 62 58 26 19

Intervalo 0.008-0.279 0.016-0.483 0.052-0.534 0.101-1.218 0.10-0.85 0.31-0.96

0.32-0.94

154

Tabela 22 - Lignina total e grupos fenólicos nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no talude, bacia de Campos.


Tal mg 100mgCorg-1

Razão

A6 0.021 0.116 0.153 0.290 0.139 0.755 0.476

H6 0.020 0.093 0.132 0.244 0.149 0.705 0.815

I6 0.051 0.351 0.444 0.846 0.116 0.790 0.306

A7 0.048 0.126 0.163 0.337 0.296 0.771 0.407

H7 0.025 0.101 0.154 0.280 0.162 0.656 0.803

I7 0.048 0.249 0.259 0.556 0.185 0.963 0.459

A8 0.027 0.051 0.092 0.170 0.299 0.554 0.573

E8 0.054 0.104 0.120 0.277 0.450 0.867 0.782

G8 0.029 0.097 0.155 0.281 0.188 0.629 0.786

H8 0.020 0.082 0.124 0.226 0.159 0.661 0.714

I8 0.039 0.134 0.146 0.319 0.264 0.914 0.507

A9 0.047 0.077 0.112 0.237 0.421 0.687 0.601

G9 0.036 0.108 0.164 0.307 0.217 0.659 0.828

H9 0.024 0.080 0.111 0.215 0.219 0.724 0.784

I9 0.049 0.049 0.081 0.180 0.607 0.608 0.781

Média 0.036 0.121 0.161 0.318 0.258 0.729 0.642

Mediana 0.036 0.101 0.146 0.280 0.217 0.705 0.714

DP 0.013 0.079 0.089 0.172 0.138 0.115 0.175

CV 36 65 55 54 54 16 27

Intervalo 0.020-0.054 0.049-0.351 0.081-0.444 0.170-0.846 0.12-0.61 0.55-0.96 0.31-0.83

155

Tabela 23 - Lignina total e grupos fenólicos nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) nos cânions Almirante Câmara e Grussaí, bacia de Campos.


Cânions mg 100mgCorg-1

Razão

CANAC6 0.035 0.060 0.084 0.180 0.421 0.710 0.635

CANAC7 0.032 0.082 0.148 0.262 0.214 0.556 0.634

CANG7 0.020 0.048 0.069 0.138 0.291 0.689 0.886

CANAC8 0.025 0.072 0.125 0.222 0.204 0.574 0.713

CANG8 0.074 0.116 0.137 0.327 0.536 0.842 1.137

CANAC9 0.021 0.062 0.127 0.210 0.166 0.489 0.826

CANG9 0.010 0.031 0.092 0.134 0.113 0.340 0.827

Média 0.031 0.067 0.112 0.210 0.278 0.600 0.808

Mediana 0.025 0.062 0.125 0.210 0.214 0.574 0.826

DP 0.020 0.027 0.030 0.069 0.151 0.164 0.175

CV 66 40 27 33 54 27 22

Intervalo 0.010-0.074 0.031-0.116 0.069-0.148 0.134-0.327 0.11-0.54 0.34-0.84 0.63-1.12

156

Tabela 24 - Lignina total e grupos fenólicos nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no assoalho oceânico, bacia de Campos.


Asso mg 100mgCorg-1

Razão

A10 0.027 0.080 0.155 0.263 0.176 0.518 0.550

E10 0.048 0.114 0.121 0.283 0.396 0.941 0.970

G10 0.037 0.107 0.144 0.287 0.255 0.741 0.819

H10 0.012 0.068 0.120 0.200 0.098 0.569 0.740

I10 0.021 0.028 0.052 0.102 0.407 0.540 0.770

A11 0.035 0.037 0.054 0.126 0.635 0.679 0.638

E11 0.126 0.359 0.373 0.858 0.338 0.964 0.945

G11 0.032 0.135 0.224 0.391 0.142 0.602 0.804

H11 0.027 0.094 0.126 0.247 0.218 0.748 0.741

I11 0.041 0.051 0.124 0.216 0.328 0.411 0.869

A12 0.318 0.348 0.354 1.020 0.898 0.984 0.933

G12 0.088 0.305 0.361 0.754 0.244 0.844 0.742

Média 0.068 0.144 0.184 0.395 0.345 0.712 0.793

Mediana 0.036 0.100 0.135 0.273 0.291 0.710 0.787

DP 0.085 0.121 0.116 0.305 0.226 0.191 0.125

CV 126 84 63 77 66 27 16

Intervalo 0.012-0.318 0.028-0.359 0.052-0.373 0.102-1.020 0.10-0.90 0.41-0.98 0.55-0.97

157

Tabela 25 - Lignina total por peso seco e grupos fenólicos nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) na plataforma continental, bacia de Campos.

Estação C S V L8

Plataforma mg 10gPesoseco-1

A1 0.017 0.023 0.045 0.085

E1 0.005 0.019 0.039 0.063

G1 0.020 0.053 0.060 0.134

H1 0.006 0.029 0.043 0.078

I1 0.007 0.027 0.075 0.109

A2 0.061 0.022 0.073 0.156

E2 0.026 0.022 0.031 0.079

G2 0.031 0.090 0.100 0.221

H2 0.011 0.039 0.084 0.134

I2 0.032 0.135 0.160 0.327

A3 0.089 0.136 0.164 0.390

E3 0.018 0.031 0.047 0.097

G3 0.028 0.090 0.117 0.234

H3 0.028 0.108 0.140 0.277

I3 0.033 0.121 0.129 0.282

A4 0.079 0.345 0.391 0.815

E4 0.024 0.046 0.053 0.123

G4 0.029 0.111 0.143 0.283

H4 0.034 0.108 0.137 0.279

I4 0.033 0.090 0.104 0.226

A5 0.039 0.042 0.082 0.164

E5 0.031 0.068 0.108 0.206

G5 0.032 0.129 0.139 0.300

H5 0.029 0.066 0.077 0.171

I5 0.043 0.100 0.103 0.246

Média 0.031 0.082 0.106 0.219

Mediana 0.029 0.068 0.100 0.206

DP 0.020 0.068 0.072 0.153

CV 64 83 68 70

Intervalo 0.005-0.089 0.019-0.345 0.031-0.391 0.063-0.815

158

Tabela 26 - Lignina total por peso seco e grupos fenólicos nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no talude, bacia de Campos.

Estação C S V L8

Talude mg 10gPesoseco-1

A6 0.017 0.090 0.119 0.226

H6 0.025 0.118 0.167 0.310

I6 0.082 0.561 0.710 1.353

A7 0.061 0.160 0.207 0.428

H7 0.029 0.117 0.178 0.324

I7 0.080 0.414 0.430 0.923

A8 0.039 0.073 0.132 0.245

E8 0.054 0.105 0.121 0.280

G8 0.027 0.090 0.142 0.259

H8 0.024 0.101 0.153 0.278

I8 0.049 0.171 0.187 0.408

A9 0.030 0.049 0.071 0.149

G9 0.026 0.080 0.121 0.227

H9 0.027 0.088 0.122 0.237

I9 0.041 0.042 0.068 0.151

Média 0.041 0.150 0.195 0.387

Mediana 0.030 0.101 0.142 0.278

DP 0.021 0.144 0.166 0.325

CV 50 96 85 84

Intervalo 0.017-0.082 0.042-0.561 0.068-0.710 0.149-1.353

159

Tabela 27 - Lignina total por peso seco e grupos fenólicos nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) nos cânions Almirante Câmara e Grussaí, bacia de

Campos.

Estação C S V L8

Cânions mg 10gPesoseco-1

CANAC6 0.049 0.083 0.116 0.248

CANAC7 0.039 0.100 0.180 0.319

CANG7 0.037 0.105 0.183 0.326

CANAC8 0.026 0.077 0.158 0.261

CANG8 0.022 0.052 0.076 0.150

CANAC9 0.113 0.177 0.210 0.500

CANG9 0.013 0.038 0.112 0.162

Média 0.043 0.090 0.148 0.281

Mediana 0.037 0.083 0.158 0.261

DP 0.033 0.045 0.048 0.118

CV 78 50 32 42

Intervalo 0.010-0.074 0.031-0.116 0.069-0.148 0.134-0.327

160

Tabela 28 - Lignina total por peso seco e grupos fenólicos nas estações de coleta de sedimentos superficiais (0-2 cm) no assoalho oceânico, bacia de Campos.

Estação C S V L8

Assoalho mg 10gPesoseco-1

A10 0.015 0.045 0.087 0.147

E10 0.045 0.107 0.114 0.266

G10 0.034 0.100 0.135 0.270

H10 0.014 0.079 0.139 0.232

I10 0.020 0.027 0.049 0.096

A11 0.024 0.026 0.038 0.088

E11 0.050 0.144 0.149 0.343

G11 0.030 0.129 0.215 0.375

H11 0.012 0.041 0.055 0.109

I11 0.020 0.025 0.061 0.106

A12 0.181 0.199 0.202 0.581

G12 0.016 0.055 0.065 0.136

Média 0.039 0.081 0.109 0.229

Mediana 0.022 0.067 0.100 0.190

DP 0.047 0.055 0.060 0.149

CV 121 68 55 65

Intervalo 0.012-0.318 0.028-0.359 0.052-0.373 0.102-1.020

161

Tabela 29 - Correlação de Spearman entre os parâmetros estudados nos sedimentos superficiais da bacia de Campos. Valores em negrito indicam correlação significativa

(p<0,05).

Valor R Sil Arg A AS CarbT PT ST COT NT (C:N)a (N:P)a 13C 15N C Sl V C/V S/V (Ac/Al)V L8

Silte

Arg 0.80

Areia -0.92 -0.95

ASup 0.71 0.71 -0.77

CarbT 0.16 0.19 -0.19 -0.09

PT 0.63 0.55 -0.61 0.49 0.17

ST 0.73 0.60 -0.67 0.43 0.24 0.83

COT 0.70 0.60 -0.65 0.60 -0.01 0.65 0.64

NT 0.72 0.69 -0.70 0.62 0.09 0.67 0.66 0.93

(C:N)a -0.18 -0.29 0.22 -0.10 -0.37 -0.21 -0.18 0.05 -0.29

(N:P)a 0.32 0.31 -0.29 0.30 -0.15 0.00 0.08 0.60 0.66 -0.1513C -0.51 -0.29 0.38 -0.31 -0.24 -0.72 -0.69 -0.56 -0.51 0.06 -0.0615N 0.53 0.65 -0.63 0.63 0.01 0.32 0.26 0.35 0.41 -0.19 0.22 0.01

C -0.26 -0.20 0.20 -0.39 0.24 0.14 0.05 -0.37 -0.33 -0.12 -0.42 0.04 -0.18

Sl -0.24 -0.12 0.16 -0.22 0.32 0.13 0.02 -0.21 -0.15 -0.21 -0.20 -0.02 -0.15 0.77

V -0.29 -0.18 0.22 -0.26 0.35 0.08 -0.01 -0.28 -0.21 -0.23 -0.26 -0.01 -0.19 0.68 0.94

C/V 0.00 -0.02 -0.01 -0.19 0.01 0.09 0.02 -0.23 -0.22 0.02 -0.34 0.05 0.06 0.54 -0.01 -0.17

S/V -0.07 0.04 -0.04 -0.05 0.15 0.19 0.10 -0.03 -0.01 -0.08 -0.10 -0.03 -0.02 0.64 0.73 0.49 0.28

(Ac/Al)V -0.15 -0.13 0.15 -0.21 0.00 -0.45 -0.22 -0.27 -0.31 0.24 -0.03 0.16 -0.17 -0.04 -0.05 -0.08 0.05 0.03

L8 -0.27 -0.15 0.19 -0.25 0.34 0.12 0.01 -0.27 -0.20 -0.23 -0.26 -0.01 -0.15 0.79 0.99 0.97 -0.01 0.64 -0.07

162

Figura 43 - Projeção espacial detalhada, onde as letras representam as diferentes estações de coleta (cânions: CAG e CAC; e transectos: A, E, G, H, I), e cujos números representam as diferentes isóbatas (25 a 3000 m) da bacia de Campos.

.

A25

A50

A75

A100

A150

A400

A700

A1000

A1300

A1900A2500

A3000

E25

E50

E75

E100

E150

E1000

E1900

E2500

I25

I50

I75

I100I150

I400I700

I1000I1300

I1900

I2500

G25G50

G75G100

G150

G1000

G1300G1900G2500

G3000

H25

H50

H75H100

H150

H400

H700H1000H1300

H1900

H2500

CAC400

CAC700CAC1000

CAC1300

CAG700

CAG1000

CAG1300

-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

Fator 1: 26.00%

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Fato

r 2:

16.3

5%

A25

A50

A75

A100

A150

A400

A700

A1000

A1300

A1900A2500

A3000

E25

E50

E75

E100

E150

E1000

E1900

E2500

I25

I50

I75

I100I150

I400I700

I1000I1300

I1900

I2500

G25G50

G75G100

G150

G1000

G1300G1900G2500

G3000

H25

H50

H75H100

H150

H400

H700H1000H1300

H1900

H2500

CAC400

CAC700CAC1000

CAC1300

CAG700

CAG1000

CAG1300

163

Figura 44 - Dendograma detalhado, onde as letras representam as diferentes estações de coleta (cânions: CAG e CAC; e transectos: A, E, G, H, I), e cujos números representam as diferentes isóbatas (25 a 3000 m) da bacia de Campos.

I75

E2

50

0A

25

00

I25

A5

0A

10

00

A7

00

E2

5A

15

0E

50

A3

00

0I1

30

0H

25

G5

0G

25

I10

0E

15

0E

10

0E

75

I50

H5

0G

30

00

H1

50

H1

00

H7

5G

15

0G

10

0G

75

I15

0I2

50

0H

19

00

H2

50

0C

AG

10

00

I19

00

I40

0G

25

00

G1

90

0I1

00

0I7

00

CA

G7

00

CA

C4

00

CA

G1

30

0C

AC

13

00

CA

C1

00

0C

AC

70

0H

13

00

H1

00

0H

70

0H

40

0G

13

00

G1

00

0A

19

00

E1

90

0E

10

00

A1

30

0A

40

0A

10

0A

75

A2

5

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6D

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