os sapais: um ecossistema interessante ao serviço do ... · 1 – imobilização do metal por...
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Os sapais: Um ecossistema Os sapais: Um ecossistema interessante ao serviço do Estuário
Isabel Caçador
O que é um sapal?O que é um sapal?O que é um sapal?O que é um sapal?
Os sapais caracterizam-se por:
• Possuírem solos provenientes de sedimentos aluviais e t i t t d l éestuarinos transportados pelas marés;
Serem colonizados por plantas vasculares herbáceas • Serem colonizados por plantas vasculares, herbáceas ou arbustivas (vegetação halófita);
• Serem inundados regularmente pelas águas de maré, de salinidade variável.
HidrologiaHidrologia
esan
te Altura eFrequência
d é
ClimaClimarmina da maré
Ambiente FísicoAmbiente Físico----QuímicoQuímico
ClimaClima
eter
m
GeomorfologiaGeomorfologia
Eh, pH, salinidadeDisponibilidade nutrientes
s de
BiotaBiota
GeomorfologiaGeomorfologia
tore
s
BiotaBiotaComposição e
riqueza específicaCiclo dos nutrientesFa
cto
Ciclo dos nutrientesProdutividade primáriaFa
Como se formam os sapais?p
Colonizaçãoç
Competiçãop ç
O Sapal
Adaptações das plantas de sapalAdaptações das plantas de sapal
Factores de Stress Factores de Stress
Salinidade Salinidade
Encharcamento Encharcamento
M i P d Metais Pesados
Resistência ao sal
Regulação Tolerância
Exclusão Eliminação Diluição Compartimentaçãoç p çno protoplasto
glândula tricoma
Resistência ao encharcamentoFisiológicasEstruturais
Fluxo de pressãoaerênquima
Produção de Metabólitos
ADH
Efeitos secundáriosRizoconcreções
Rizoconcreção com vestígios vegetais
Aster tripolium
Caçador et al., 2001Fotografia em microscopia electrónica de varrimento
1 2 Resistência aos metais pesadosResistência aos metais pesados3
PC
5
FitoquelatinasComplexos Complexos
I â i
5
Complexos proteicos Inorgânicos
Ácidos Carboxílicos
VAC
Metal-malatoCIT Metal-citrato
Metal-oxalato4
1 – Imobilização do metal por ligação aos componentes da parede celular2 – Alterações na permeabilidade da membrana plasmáticaç p p3 – Imobilização em fitoquelantes no citoplasma4 – Compartimentação nos vacúolos5 – Excreção Ernst et al., 1998
As plantas de sapalp p
Salicornia sp.Spartina maritima Aster tripolium
Sarcocornia fruticosa Halimione portulacoides
ICC
Sarcocornia perennisJuncus maritimus
ICC
Aster tripolium
ICC
Cotula sp
Spergularia spSpergularia sp
ICC
Spergularia sp
ICC
Inula crithmoides
ICC
Atriplex sp
Produtividade primária líquida (NPP i d i )(NPP- net primary production)
k s s / k s s / 22 / /
lFloresta tropical
kg peso seco / mkg peso seco / m22 / ano/ ano
SapalFloresta tropical
NPP = 2,50NPP = 2,50
Floresta temperada
NPP = 1,55NPP = 1,55NPP = 1,18 NPP = 1,18 –– 3,503,50
Roy, 2001 Pomeroy, 2000
Biomassa Total de diferentes espécies de SapalSarcocornia perennis (SP), S. fruticosa (SF), Halimione
portulacoides (HP) e Spartina maritima (SM)
12000
SP SF HP SM
8000
10000
g/m
2)
6000
biom
ass
(g
2000
4000
tota
l
0
Oct Dec Feb Apr JunOct Dec Feb Apr Jun
Caçador et al., 2005
Distribuição da biomassaSpartina maritima Halimione portulacoides
t
300
400
500(g
/m2)
leafleaf
500
600700
800
900
g/m
2)
stemleaf
érea
100
200
biom
ass
(
100
200300
400
500
biom
ass
(
rte
aé
0Oct Dec Feb Apr Jun
3000
0
100
Oct Dec Feb Apr Jun
3000
Pa
4000
mas
s (g
/m2)
4000
mas
s (g
/m2)
zes
5000
biom
root
5000
biom
rootRaíz
Caçador et al., 2005
Biomassa-Taxa de decomposição de S i i i i d T jSpartina maritima nos sapais do Tejo
Pancas Corroiost (d) k (d-1) t (d) k (d-1)
%)
80100
31 0.0179 22 0.0076
59 0.0045 43 0.0032 65% Corroios
cent
e (%
40608087 0.0068 71 0.0027
118 0.0038 99 0.0024
150 0 0038 134 0 0017 51% Pancaseman
esc
02040150 0.0038 134 0.0017
180 0.0038 183 0.002451% Pancas
sec
o re
0 50 100 150 200Tempo (dias)
Peso
Tempo (dias)Sousa et al., 2008
Retenção de carbonoç
Oceano
0 – 75 m 630 Ecossistemas TerrestresTotal = 1400
x1015gx1015g
> 75 m 38 000 x1015g
g
Zonas Húmidas(455 – 700)
Florestas Tropicais
x1015g450 x1015g
Mitsch & Gosselink, 2000
Factores de Enriquecimento para o Zn, Pb, Cu e Cd nos sapais do estuário do Tejo
A=C/B
A factor de enriquecimentoA factor de enriquecimentoB concentração”de base”C concentração no sedimento
Caçador et al,2001
Factores que influenciam a mobilidade e d b l d d d a disponibilidade dos metais
G lG l•• GranulometriaGranulometria
T d é i â iT d é i â i•• Teor de matéria orgânicaTeor de matéria orgânica
Eh ( i l d )Eh ( i l d )•• Eh (potencial redox)Eh (potencial redox)
HH•• pHpH
S li id d S li id d •• Salinidade Salinidade
P d iP d i•• Presença de organismosPresença de organismos
Teor de matéria orgânica e concentração de metal
Zn PbPb
Cu Cd
Caçador & Vale, 1999
Metais pesados em rizoconcreçõesp
Zn Pb Concentração Zn çmédia do sedimento
Cu CdCd
Aster tripolium
Caçador & Vale, 2001
Aster tripolium
Efeito das plantas na disponibilidade dos metais(Zn, Pb, Cu, Cd, Cr, Ni e Co)
80
90
100
Sedimento sem vegetação( , , , , , )
50
60
70
80
%
Zn
Pb
Cu
Cd
10
20
30
40Cd
Cr
Ni
Co
S l d C i 0HAc/total HNO3/total DTPA/total
100
Sedimento com vegetação
Sapal de Corroios
60
70
80
90
Zn
Pb
30
40
50
60
%
Pb
Cu
Cd
Cr
Ni
0
10
20
HAc/total HNO3/total DTPA/total
Ni
Co
Caçador & Vale, 1999
Capacidade Capacidade fitoestabilizadorafitoestabilizadora dos sapaisdos sapais
600
700o
1000
Sedimento Plantas
nta
300
400
500
600
etal
/ g
sedi
men
to
S. maritima
H. portulacoides10
100
Raiz
Caule
etal
/ g
PS p
lan
0
100
200
Cu Pb
g m
e H. portulacoides1
S. maritima H. portulacoides
S. maritima H. portulacoides
Cu Pb
Folhas
g
me
90%100%
90%100%
Especiação
40%50%60%70%80% residual
cristalline Fe oxides
amorphous Fe oxides
organic complexes 40%50%60%70%80%90%
0%10%20%30%
Pb Cu
Mn oxides
carbonates
exchangeable0%
10%20%30%
Pb Cu
Reboreda & Caçador, 2007Halimione portulacoides Spartina maritima
Os sapais e a qualidade das Os sapais e a qualidade das águas costeiras e de transiçãog ç
-Variação Sazonal- Micro-topografia
-Espécies- Variação Genética
Parte AéreaMetais no Sedimento Sistema Radicular
Actividade radicular
Sedimento
“ fracção nãod í l “ Actividade radicular
- Capacidade de armazenamento da planta
- Presença de óxidos de Fe e
disponível “
Presença de óxidos de Fe e Mn a revestir a raiz
- Presença de microrganismos“ fracção
disponível ”
Potencial redoxM é â - Potencial redox- pH- Presença de iões
- Matéria orgânica- Textura
Bi di id d Biodiversidade
ICC
Wadden sea
OBRIGADOOBRIGADO