universidade estadual de santa...
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
Programa de Pós-Graduação em Sistemas Aquáticos Tropicais
JORSANETE PASSOS CARDOSO FOEPPEL
INFLUÊNCIA DO APORTE CONTINENTAL E PROCESSOS DE PLATAFORMA
ESTREITA NA CONCENTRAÇÃO DE NUTRIENTES E BIOMASSA
FITOPLANCTÔNICA
ILHÉUS – BAHIA
2013
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JORSANETE PASSOS CARDOSO FOEPPEL
INFLUÊNCIA DO APORTE CONTINENTAL E PROCESSOS DE PLATAFORMA
ESTREITA NA CONCENTRAÇÃO DE NUTRIENTES E BIOMASSA
FITOPLANCTÔNICA
Dissertação apresentada para obtenção
do titulo de mestre em Sistemas
Aquáticos Tropicais, à Universidade
Estadual de Santa Cruz.
Área de concentração: Ecologia
Orientador: Marcelo Friederichs Landim
de Souza
ILHÉUS – BAHIA
2013
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F654 Foeppel, Jorsanete Passos Cardoso.
Influência do aporte continental e processos de plataforma estreita na concentração de nutrientes e biomassa fitoplanctônica / Jorsanete Passos Cardoso Foeppel. – Ilhéus, BA: UESC, 2013.
xiii, 61 f. : il. Orientador: Marcelo F. Landim de Souza. Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual de Santa Cruz – UESC. Programa de Pós-Gradua- ção em Sistemas Aquáticos Tropicais. Referências bibliográficas: f. 56-61.
1. Estuários. 2. Plataforma continental. 3. Fito- plâncto marinho. 4. Nutrientes. I. Título.
CDD 551.4609
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JORSANETE PASSOS CARDOSO FOEPPEL
INFLUÊNCIA DO APORTE CONTINENTAL E PROCESSOS DE PLATAFORMA ESTREITA NA
CONCENTRAÇÃO DE NUTRIENTES E BIOMASSA FITOPLANCTÔNICA
Ilhéus – BA, 17 de abril de 2013.
___________________________________________________
Prof. Dr. Marcelo Friederichs Landim de Souza UESC/DCET (Orientador)
____________________________________________________
Profª. Drª. Daniela Mariano Lopes da Silva
UESC/DCB
____________________________________________________
Profª. Drª. Letícia Cotrim da Cunha
UERJ/DOQ
_____________________________________________________
Profª. Drª. Sylvia Maria Moreira Susini Ribeiro
UESC/DCB
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DEDICATÓRIA
Quem sou eu? Ah… eu me chamo perseverança e fui amiga da dificuldade,
do obstáculo e da alegria, que me fizeram perder a vergonha, para poder dizer: - eu
não sei. E bater na porta de quem sabia, até mesmo quando este não estava com
possibilidade de ajudar. Eu sou filha da esperança que me educou, e ainda me
educa, no porto da esperança e me faz sempre lembrar da fé... Esta fé que me fez
acreditar que é sim possível concretizar, de ser o que hoje sou uma QUÍMICA
ECÓLOGA FELIZ!
Eu dedico este trabalho ao CEPE em nome de Samuel Bulamack, Dr. Hans,
Lindomar Coutinho e Jorge Santana (pais pelos laços fraternos), Aura Celeste e
Diva, que com muito AMOR, tiveram a paciência de me segurar nas horas difíceis e
comemorar a cada passo conquistado.
Dedico também a Ivana Porto e a Karina Moraes, as irmãs de laços fraternos,
que a vida me deu de presente. Pérolas que sempre estarão ao meu lado. Amo
muito vocês!
Dedico a Hellen Aff, por todo carinho e ajuda nos momentos difíceis.
Dedico ao meu mestre e orientador, professor Dr. Marcelo Landim, que um
dia, na aula de graduação, me fez ver que o estudo da química podia ir muito além
do que eu enxergava, e então, maravilhada pela minha pequena descoberta, este
querido mestre se propôs a me mostrar um novo mundo que eu ainda não conhecia
a fusão da química com a biologia... Obrigada amigo, por ter perseverado comigo.
E por último dedico a mim mesma, por ter sido perseverante diante de todos
os obstáculos que a vida nos proporciona como prova de resistência, para que nos
conheçamos mais e hoje sou feliz porque cheguei até aqui e comemoro com vocês o
presente, fruto desta linda conquista.
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AGRADECIMENTO
Em uma caminhada, qualquer que seja, aparecem sempre obstáculos que
precisam ser superados. A fé, a perseverança e o amor são os elementos chaves
para a realização, juntos a estes elementos encontram-se pessoas que por carisma,
respeito e desejo de compartilhar o crescimento e a descoberta do próximo, surgem
no cenário para contribuir, de forma direta e indireta, para a travessia do
conhecimento. Com estas pessoas conto e a agradeço a participação de cada uma:
Lindomar Coutinho, um dia eu menina sonhava em ser pesquisadora, cresci e
acabei acreditando que isso era apenas sonho de criança, mas um dia acordei e
percebi que é possível realizarmos aquilo que queremos... Ao te conhecer, você fez
os meus olhos brilharem, mostrando que podemos mudar tudo nas nossas vidas, se
preciso for, para sermos felizes. E assim fiz, mudei a minha vida e continuo tentando
mudá-la cada vez mais. E com isso sou feliz por sempre te dizer que “Eu te amo”
meu querido pai fraternal.
Agradeço a Helga Dulce pelos meus primeiros passos.
Agradeço a Rosa Santana, por ser a minha professora de base biológica,
principalmente para adentrar neste curso, amiga, lembro do dia em que você me
levou para fazer a prova, com o objetivo de me deixar serena, e ainda sentou com
Álvaro e contou piadas, para aliviar a minha ansiedade.
Agradeço a Helen Affe por toda ajuda em momentos difíceis! Hummm… A
lista de agradecimento a você é grande, devo passar muitos anos ajudando o “povo”
para recompensar todo o seu apoio. Fique feliz eu cheguei até aqui!
Agradeço a Maxwell Ribeiro, “meu pardal” nunca vou te esquecer. Mil
agradecimentos!
Agradeço a Haialla, Drielle e Rita Fabiana, eternas amigas que ganhei neste
mestrado.
Agradeço a minha Cidoca (laboratório), pérola que o professor Marcelo nos
deu de presente... Cida eu não tenho palavras para expressar a minha admiração
por você.
Agradeço ao Colégio Fênix na pessoa de Professor Arléo Barbosa, por
sempre me apoiarem no meu crescimento profissional.
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Agradeço a Marcos, Cida e Margareth por serem meus amigos de todos os
momentos.
Agradeço a Gilmara, por ser a inspiração da Plataforma Continental e pela
linda amizade que temos desde o período da graduação, realmente eu sou sua irmã
mais nova.
Agradeço a DINHA, minha parceira de trabalho e de todos os momentos
deste curso, você faz parte da minha historia.
Agradeço a minha mãe, por compreender a minha ausência...
Agradeço a Jorge Santana por todos os conselhos...
Agradeço ao Professor Felipe Artigas, por ter me mostrado o mundo e a
Jessica Weindenbaum por ter auxiliado nas minhas análises no seu país.
Agradeço ao “seu Ruy” e a sua equipe em todas as coletas e atenção para as
minhas pequenas dúvidas de marinheira de primeira viagem.
Agradeço a Lenilda pelo com carinho.
Agradeço a Deninha e familia (CEPE) pelo amor, no meu retorno para a
minha cidade.
Agradeço a Max Raniere, ao seu pai (Ivan) e sua mãe (Nora), pelo carinho
nestes últimos momentos.
Agradeço a Cibelle, Ananda e Taiana, por ter dado todo o apoio nas coletas e
tratamentos das amostras no período inicial do trabalho.
Agradeço ao CNPq por financiar o meu projeto.
Agradeço a CAPEs pela bolsa de estudo.
Agradeço a paciência do meu orientador, meu grande amigo.
Enfim, agradeço ao pai maior por permitir realizar o meu sonho!
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Diz-se que, mesmo antes de um rio cair no oceano ele treme de medo.
Olha para trás, para toda a jornada,
os cumes, as montanhas,
o longo caminho sinuoso
através das florestas,
através dos povoados,
e vê à sua frente um oceano tão vasto
que entrar nele nada mais é
do que desaparecer para sempre.
Mas não há outra maneira.
O rio não pode voltar.
Ninguém pode voltar.
Voltar é impossível na existência.
Você pode apenas ir em frente.
O rio precisa se arriscar e entrar no oceano.
E somente quando ele entra no oceano
é que o medo desaparece.
Porque, apenas então,
o rio saberá que não se trata
de desaparecer no oceano.
Mas tornar-se oceano,
Por um lado é desaparecimento
e por outro lado é renascimento.
O rio e o Mar – Osho
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Direção e intensidade dos ventos resultantes dos cincos dias próximos à
coleta no período de agosto de 2010 a setembro de 2011. Valores de intensidade
baixo de 3m.s-1 , intensidade moderada 3,0 a 6,0m.s-1 , maiores intensidades ≤ 7m.s-
1 . ............................................................................................................................... 29
Tabela 2 – Valores médios das variáveis ambientais (transparência, salinidade,
temperatura, concentração de oxigênio dissolvido, percentual de oxigênio dissolvido,
ρH2O, pH, TSS, CDOM. Média ± Desvio padrão, mínimo e máximo entre parêntese.
Variáveis ambientais na região externa do estuário REE (Rio Cachoeira de Ilhéus-
Bahia), na plataforma continental interna PCI e na plataforma continental externa
PCE adjacente a Ilhéus, no período de agosto de 2010 à setembro de 2011. ......... 32
Tabela 3 – Aporte fluvial do N-amoniacal, trocado com o mar e retido/ou liberado no
estuário do Rio Cachoeira entre agosto de 2010 e setembro de 2011. Valores
negativos representam fluxo não conservativo (liberação) ou entradas na região
estuarina.................................................................................................................... 42
Tabela 4 – Aporte fluvial do nitrato, trocado com o mar e retido/ou liberado no
estuário do Rio Cachoeira entre agosto de 2010 e setembro de 2011. Valores
negativos representam fluxo não conservativo (liberação) ou entradas na região
estuarina.................................................................................................................... 43
Tabela 5 – Aporte fluvial do fosfato, trocado com o mar e retido/ou liberado no
estuário do Rio Cachoeira entre agosto de 2010 e setembro de 2011. Valores
negativos representam fluxo não conservativo (liberação) ou entradas na região
estuarina.................................................................................................................... 44
Tabela 6 – Aporte fluvial do silicato, trocado com o mar e retido/ou liberado no
estuário do Rio Cachoeira entre agosto de 2010 e setembro de 2011. Valores
negativos representam fluxo não conservativo (liberação) ou entradas na região
estuarina.................................................................................................................... 45
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Localização dos pontos de coleta (1 e 2 ) parte externa do estuário do Rio
Cachoeira, (3,4 e 5) plataforma interna e (6, 7 e 8) plataforma externa adjacente ao
município de Ilhéus-Bahia. ........................................................................................ 23
Figura 2 : Vazão diária da vazão do Rio Cachoeira no período de agosto de 2010 a
setembro de 2011 (estação 53180000). As setas indicam as datas das coletas.
Fonte: Agência Nacional de Águas. .......................................................................... 28
Figura 3 – Distribuição da temperatura e salinidade nas amostras coletadas no
período de agosto de 2010 a setembro de 2011 na plataforma continental de Ilhéus
(pontos 3-8). A linha vertical destaca a salinidade 36 separando a AC (S < 36) da AT
(S >36). ..................................................................................................................... 30
Figura 4 – Concentrações de N-amoniacal, nitrato, fosfato, silicato e clorofila-a entre
a porção externa do estuário do Rio Cachoeira (pontos 1 e 2) à quebra da
plataforma continental de Ilhéus (pontos 7-8) no período de agosto de 2010 à
setembro de 2011; A barra vertical , representa o mínimo e o máximo, os retângulos
maiores representam 25% e 75% das amostras, os retângulos menores representam
a mediana.................................................................................................................. 33
Figura 5 – Variação temporal das concentrações de N-amoniacal e nitrato, na porção
externa do estuário do Rio Cachoeira (pontos 1 e 2), na parte interna da plataforma
continental (pontos 3, 4 e 5) e na parte externa da plataforma continental de Ilhéus
(pontos 6, 7 e 8), no período de agosto de 2010 a setembro de 2011. ..................... 35
Figura 6 – Variação temporal das concentrações de slicato e fosfato, na porção
externa do estuário do Rio Cachoeira (pontos 1 e 2), na parte interna da plataforma
continental (pontos 3, 4, 5) e na parte externa da plataforma continental de Ilhéus
(pontos 6, 7, 8), no período de agosto de 2010 a setembro de 2011. A quebra no
gráfico do silicato foi de 60 a 100 e a quebra do gráfico do fosfato foi de 1 a 1,5. .... 36
Figura 7 – Variação temporal das concentrações de clorofila-a, na porção externa do
estuário do Rio Cachoeira (pontos 1 e 2), na parte interna da plataforma continental
(pontos 3, 4 e 5) e na parte externa da plataforma continental de Ilhéus (pontos 6, 7
e 8), no período de agosto de 2010 a setembro de 2011, a quebra do gráfico foi em
6 e 8 .......................................................................................................................... 37
Figura 8 – Percentual das formas nitrogenadas dissolvidas: N-amoniacal
(representada pela cor preta), nitrato (representado pela cor cinza), na porção
externa do estuário do Rio Cachoeira (pontos 1 e 2) à quebra da plataforma
continental de Ilhéus (pontos 3-8) no período de agosto de 2010 à setembro de
2011. ......................................................................................................................... 39
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Figura 9 – Razão molar NID:PID, NID:SID e SID:PID no Estuário do Rio Cachoeira
(pontos 1 e 2), plataforma Continental Interna (pontos 3 a 5) e plataforma externa
(pontos 6, 7 e 8). ....................................................................................................... 40
Figura 10 – Fluxo do N-amoniacal, no período de agosto de 2010 a setembro de
2011. a) entrada fluvial; b) retidas ou liberadas no Rio Cachoeira; c) fluxo do N-
amoniacal do estuário com o mar. Valores negativos representam fluxo não
conservativo (liberação) ou entradas na região estuarina. ........................................ 42
Figura 11 – Fluxo do nitrato no período de agosto de 2010 a setembro de 2011. a)
entrada fluvial; b) retidas ou liberadas no Rio Cachoeira; c) fluxo do nitrato do
estuário com o mar. Valores negativos representam fluxo não conservativo
(liberação) ou entradas na região estuarina. ............................................................. 43
Figura 12 – Fluxo do fosfato, no período de agosto de 2010 a setembro de 2011. a)
entrada fluvial; b) retidas ou liberadas no Rio Cachoeira; (c) fluxo do fosfato no
estuário do Rio Cachoeira com o mar. Valores negativos representam fluxo não
conservativo (liberação) ou entradas na região estuarina. ........................................ 44
Figura 13 – Fluxo do silicato no período de agosto de 2010 a setembro de 2011. a)
entrada fluvial; b) retidas ou liberadas no Rio Cachoeira; c) fluxo do silicato no
estuário do Rio Cachoeira com o mar. Valores negativos representam fluxo não
conservativo (liberação) ou entradas na região estuarina. ........................................ 45
Figura 14 - Variação da densidade ao longo dos pontos, com distância de 2,5km da
parte externa do estuário do Rio Cachoeira a parte externa da plataforma
continental, nos meses de dezembro de 2010, agosto de 2011 e setembro de 2011.
.................................................................................................................................. 49
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SUMARIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 16
2 OBJETIVOS ........................................................................................................... 20
2.1 Objetivo geral ................................................................................................... 20
2.2 Objetivos específicos ....................................................................................... 20
3 MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 21
3.1 Área de estudo ................................................................................................. 21
3.2 Atividades de campo ........................................................................................ 24
3.3 Análises químicas ............................................................................................ 24
3.4 Aquisição dos dados ........................................................................................ 25
3.5 Fluxos de nutrientes ......................................................................................... 25
3.6 Análise dos dados ............................................................................................ 27
4 RESULTADOS ....................................................................................................... 28
4.1 Variáveis ambientais ........................................................................................ 28
4.1.1 Vazão ......................................................................................................... 28
4.1.2 Ventos ........................................................................................................ 29
4.1.3 Diagrama de T-S........................................................................................ 29
4.1.4 Parâmetros físicos e químicos ................................................................... 30
4.2 Nutrientes e clorofila ........................................................................................ 33
4.2.1 Variação espacial ....................................................................................... 33
4.2.2 Variação Temporal ..................................................................................... 34
4.3 Fluxos de Nutrientes ........................................................................................ 41
5.DISCUSSÃO .......................................................................................................... 46
5.1 Fluxo de nutrientes ........................................................................................... 46
5.3 Distribuição de nutrientes ................................................................................. 50
5.3.1 Variação Espacial ...................................................................................... 50
5.3.2 Variação Temporal ..................................................................................... 52
5.3.3 Razões de NID:PID:SiD ............................................................................. 55
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6 CONCLUSÕES ...................................................................................................... 57
7REFERÊNCIAS........................................................................................................57
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RESUMO
As plataformas continentais compreendem a margem rasa das bacias oceânicas,
desde a linha da costa até o talude. Estes ambientes são influenciados pela ação de
ventos, a topografia, o aporte continental e padrões de circulação de grande a
pequena escala. Todos estes fatores condicionam a dinâmica de distribuição dos
nutrientes e biomassa fitoplanctônica. Este trabalho teve oobjetivo de avaliar a
influência do aporte fluvial e a intrusão da Água Tropical (AT) na concentração de
nutrientes e biomassa fitoplanctônica no continuum estuário externo - plataforma
continental adjacente a Ilhéus/Bahia. A área estudada foi compartimentalizada em
região externa estuarina (REE), plataforma continental interna (PCI) e plataforma
continental externa (PCE). As baixas vazões do Rio Cachoeira contribuíram para a
dominância das águas tropicais (AT) na plataforma continental. A dominância do N-
amoniacal em boa parte do período de estudo, pode ser explicada pela influência de
diferentes vias de contribuição, como descargas de outros rios ou mesmo o
transporte de material ao longo da plataforma continental. A alternância entre as
exportações de N-amoniacal e nitrato pelo Rio Cachoeira, indicam os processos que
dominam a ciclagem do nitrogênio no estuário, como aporte antropogênico,
nitrificação e desnitrificação. Apesar das elevadas exportações de nitrato
observaram-se baixas concentrações que indicam a pequena influência deste
estuário sobre as características oligotróficas da plataforma continental adjacente. A
reversão encontrada do N-amoniacal para o nitrato na plataforma foi interpretada
como possível resultado de processos de nitrificação da coluna d‟água, uma vez que
em março a agosto de 2011 a PCI e a PCE apresentaram níveis mais elevados de
oxigênio dissolvido. A ausência do fosfato entre fevereiro e maio de 2011 na
plataforma continental pode também ser explicada pelo consumo por parte do
fitoplâncton e processos de retenção nos estuários. Já as concentrações de silicato
sugerem a contribuição da região costeira e a influência de frentes de plataforma.
Apesar do estuário do Rio Cachoeira exportar parte dos nutrientes para a região
adjacente, a assimilação biológica, ação do vento e marés, e circulação de
plataforma impedem a transferência destes nutrientes para a PCE. A biomassa
fitoplanctônica decresceu em direção ao talude, apresentando uma relação com as
concentrações de silicato. As concentrações dos nutrientes avaliados neste estudo
foram elevadas na REE durante todo período de estudo.
Palavras chaves: Estuários, Rios, Plataforma continental, nutrientes, biomassa fitoplanctônica, transporte de nutrientes
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ABSTRACT
Continental shelves are regions that comprise the shallow edge of the ocean basin, linked to the mainland through the coastline. These environments are influenced by various mechanisms such as the action of wind, topography, the continental contribution and circulation patterns from large to small scale. All these factors resulted in the dynamic distribution of nutrients and phytoplankton biomass. This work intended to evaluate the influence of river inflow and the intrusion of Tropical Water (TA) in the concentration of nutrients and phytoplankton biomass in the continuum outer estuary - continental shelf near Ilhéus, Bahia. Sampling was carried out in the outer estuary (REE), inner shelf (PCI) and the outer continental shelf (PCE). The low discharge of the Cachoeira River contributed to the dominance of tropical waters (AT) in the continental shelf. The prevalence of ammoniacal nitrogen during great part of the study period can be explained by the influence of discharges from other rivers and the transport along the continental shelf. The fact that Cachoeira River estuary alternate between export of ammoniacal nitrogen and nitrate indicate the processes that dominate nitrogen cycling within this estuary, as anthropogenic inputs nitrification and denitrification. Despite the high export of nitrate by the estuary, low concentrations were observed along the shelf, indicating the small influence over the oligotrophic characteristics of the continental shelf adjacent. The observed reversal from ammoniacal nitrogen to nitrate as the main inorganic nitrogen form along the shelf was interpreted as a possible result of nitrification in the water column, since higher levels of dissolved oxygen were recorded in the PCI and PCE from March to August 2011. The low concentrations of phosphate in the continental shelf from February to May 2011 can be explained by consumption by phytoplankton and retention processes in the estuaries. Silicate concentrations suggest the contribution of the coastal region and the influence of shelf break fronts. Despite the Cachoeira River estuary export of nutrients to the inner shelf, the biological assimilation, wind and tidal action, and shelf circulation patterns prevents the transfer of these nutrients to the PCE. The phytoplankton biomass decreased towards the shelf break and was related to silicate concentrations. Nutrient concentrations in this study were high in EER during all the study period. Keyword: Estuaries, rivers, Continental shelf, nutrients, phytoplankton biomass.
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1 INTRODUÇÃO
As plataformas continentais são regiões que compreendem a margem rasa da
bacia oceânica, conectadas ao continente através da linha de costa, representando
cerca de 7,5% de toda a área oceânica. Com elevada importância econômica e
ecológica (AMORIM et al., 2012), são caracterizadas pela dinâmica de distribuição
de matéria orgânica, inorgânica e produção biológica, condicionadas à circulação, ao
aporte continental, a ação das marés, aos ventos e a precipitação, bem como aos
fatores topográficos e geomorfológicos (ACHA et al., 2004).
Uma plataforma continental apresenta padrões diversos de circulação
diferenciados, podendo ser de larga, média ou de pequena escala, os quais podem
ser alterados mediante as mudanças sazonais da atuação de ventos.
Segundo Moller et al. (2008) e Rao et al. (2008) os ventos apresentam uma
grande importância como mecanismo forçante sobre o movimento das águas e
ainda influenciam na variação da temperatura superficial da água do mar. Esta
atuação dos ventos (direção e intensidade) ligada à topografia podem, em algumas
áreas, gera o fenômeno denominado ressurgência, que consiste no afloramento à
superfície de águas mais profundas, ricas em nutrientes.
As plataformas continentais tropicais da costa oeste do Atlântico são
consideradas as menos produtivas do mundo. A parte Leste da Costa Brasileira é a
que apresenta menor concentração de nutrientes e clorofila (PEREIRA et al., 2005).
Em trabalhos realizados na Plataforma Continental Leste Brasileira (PCLB)
na parte central e sul desta região, observou-se que as interações com as correntes
de maré e a topografia local são capazes de produzir fenômenos de ressurgência,
aflorando águas mais frias, ricas e profundas do Atlântico Sul central (PEREIRA et
al., 2005). Já nas regiões Sul e Sudeste do Brasil o afloramento de massas de água
mais profundas são influenciadas pela formação de vórtices (BRAGA et al., 2008).
As plataformas continentais das regiões sul e sudeste do Brasil, são mais
largas, apresentando uma quebra mais suave. Nas regiões Nordeste e Leste as
plataformas são mais estreitas em extensão, podendo chegar a 8 km (Salvador, BA),
e, além disso, apresentam uma quebra mais abrupta. Constituem exceções o banco
Royal Charlotte e o banco de Abrolhos, os quais apresentam extensões máximas de
150 e 245 km, respectivamente (KNOPPERS et al.,1999).
Sanchez; Simpson, (2002), ao avaliar plataformas continentais de larguras
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diferentes, observaram que a sua extensão determina os processos biogeoquímicos
responsáveis pela dinâmica de circulação do ambiente. Em uma plataforma extensa,
por exemplo, os processos que ocorrem na parte interna podem apresentar uma
maior variabilidade se comparados aos da parte externa. As regiões internas estão
mais sujeitas à influência de águas costeiras e, a depender da vazão dos rios que as
cercam, apresentam uma acentuada influência da regeneração bêntico-pelágica.
Porém as plataformas mais estreitas tendem a sofrer uma maior influência de
circulação de larga escala, como a de elevadas vazões estuarinas cobrindo toda a
plataforma continental.
A costa brasileira é influenciada pela Corrente sub-Equatorial do Oceano
Atlântico que se bifurca ao encontrar a costa nordestina, formando correntes em
larga escala como: Corrente Norte do Brasil, em direção ao Norte (CNB) e Corrente
do Brasil (CB) que se dirige ao Sul, contornando toda a costa brasileira até a sua
confluência com a Corrente das Malvinas, quando se afasta da costa (VIANA, et al.,
1998). A CB é encontrada nos primeiros três quilômetros de coluna d‟agua e flui pela
parte externa da Plataforma Leste Brasileira transportando a massa de Água
Tropical (AT) (SILVEIRA et al., 2000).
A AT é caracterizada por apresentar baixas concentrações de nutrientes,
temperatura em torno de 26°C e alta salinidade, que chega a 37 ao longo da costa
Sul da Bahia (CIRANO et al., 2006). Esta massa d‟agua sofre influência de águas
costeiras que, por sua vez, apresentam maiores temperaturas e menores
salinidades, sob a influência do escoamento superficial e/ ou precipitação, que
contribuem ainda mais com o aporte de material orgânico e inorgânico (OVALLE et
al., 1999).
A ciclagem de nutrientes nestes ambientes costeiros está sujeita a um diverso
conjunto de mecanismos de regulação, como a inserção de nutrientes no estuário, a
transferência destes para sistemas adjacentes ou assimilação dos mesmos via
fitoplâncton e posterior consumo e degradação por uma gama diversa de micro-
organismos ligados a diferentes vias metabólicas de regeneração ou perda para o
ambiente (HULTH et al., 2004).
A degradação da matéria orgânica pode ser realizada por bactérias que têm a
capacidade de disponibilizar para o meio os nutrientes que encontravam-se na forma
particulada (AZAM; CHO, 1987), possibilitando a sua assimilação pelo fitoplâncton,
que possui capacidade de absorver os nutrientes inorgânicos dissolvidos como:
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nitrogênio (N), fósforo (P) e silício (Si) e os transformam em matéria orgânica
particulada viva, que serve de base para toda a cadeia trófica destes ambientes.
Em algumas áreas, incluindo a região costeira, o escoamento das águas
continentais ou a subida de águas profundas podem fornecer altas quantidades de
determinados nutrientes (ZEHR; WARD, 2002), e por vezes a carência de outros. As
diferenças no balanço químico destes nutrientes no ambiente observado através da
razão estequiométrica Si:N:P, 16:16:1 estabelece qual nutriente esta agindo como
fator limitante para a produtividade primária (STATHAM, 2012).
Atualmente tem-se discutido como esta razão molar tem sido modificada,
mediante as entradas antropogênicas que atingem as plataformas continentais e
oceanos (JUSTIC et al., 1995; JICKELLS, 1998; JARVIE et al., 2012; STATHAM,
2012). Um dos principais fatores apontados como responsáveis por essas alterações
é o aumento da densidade demográfica que leva não apenas a ocupação das
regiões ribeirinhas, mas também a um aumento nas atividades agrícolas e
industriais que contribuem para as modificações entre as razões Si:N:P e o aumento
das concentrações de nutrientes (JARVIE et al., 2012) carreados através do
continuum estuário–plataforma, decorrentes de altas descargas fluviais, promovido
por elevadas precipitações pluviométricas, e de regimes de ventos que promovem a
distribuição de nutrientes no ambiente (NIELSEN et al., 1995; MANN; LAZIER,
1996). Esta alteração na proporção dos nutrientes transportados para o mar tem
modificado as estruturas das teias alimentares, o estabelecimento das comunidades
biológicas, bem como a manutenção das taxas de produtividade desses ambientes
(PAERL, 2009).
As regiões estuarinas funcionam como reatores químicos, onde ocorrem
processos como: adsorção e dessorção dos nutrientes para o sedimento, perdas de
espécies gasosas de N e P, via processos reações de oxido-redução, devido a sua
dinâmica, associada à circulação dos rios, misturas com a água do mar, atuação de
ventos e ondas, bem como o balanço biogeoquímico de nutrientes e atividades
biológicas (PAERL, 2009; DOLGOPOLOVA; ISUPOVA, 2010; DURR et al., 2011). O
ambiente estuarino, também funciona como um sitio de estocagem de nutrientes
suspenso a ser futuramente disponibilizado para a região costeira (OVALLE et al.,
1999; CUNHA; MARCO, 2005).
Por considerar a região estuarina e a plataforma continental, ambientes de
elevada importância, e por apresentarem vias de conexão que refletem na dinâmica
19
dos mesmos, este estudo, propõe caracterizar as variáveis físicas, químicas,
nutrientes inorgânicos dissolvidos e a biomassa fitoplanctônica no continuum do
estuário à quebra da plataforma continental.
20
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Avaliar a influência do aporte fluvial e a intrusão da Água Tropical (AT) na
concentração de nutrientes e biomassa fitoplanctônica no continuum estuário
externo- plataforma continental.
2.2 Objetivos específicos
Determinar a concentração dos nutrientes inorgânicos dissolvidos (N-
amoniacal, nitrato, fosfato e silicato) do continuum, durante 1 ano.
Determinar a biomassa fitoplanctônica no continuum estuário externo-
plataforma continental.
Estimar o aporte de nutrientes através do estuário do Rio Cachoeira para a
plataforma.
Relacionar a influência da intensidade dos ventos e o aporte continental nas
variáveis físicas e químicas das massas de água, no continuum estuário-plataforma
continental.
21
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Área de estudo
A área de estudo compreende desde a porção média do estuário do Rio
Cachoeira até o talude da plataforma continental adjacente a Ilhéus, BA
(14°42‟15.20”S a 30°01‟40.09”O), uma das áreas que apresentam plataformas
continentais mais estreitas (8 a 280 km.) na região da Plataforma Continental Leste
Brasileira (PCLB) (Figura 1).
No período de abril a setembro, a plataforma continental apresenta maior
influência dos ventos alísios de Sudeste, que favorecem a dinâmica de circulação na
plataforma continental em direção ao Norte. No período de outubro a março, esta
dinâmica muda, devido aos ventos alísios de Nordeste (NE) que se direcionam para
o Sul do Brasil. Estes padrões de frentes de onda E e NE influenciam a dinâmica na
coluna d„agua, ressuspendendo material de fundo de até 20m e os padrões de
frentes de onda E e SE influenciam até 35m (BITTENCOURT et al., 2000).
A plataforma continental na área estudada é inclinada, com forte gradiente
batimétrico ao norte em relação à foz do estuário do Rio Cachoeira, com isóbatas
quase paralelas entre si e em relação à costa. Além disso, apresenta gradiente
batimétrico mais suave e isóbatas com contornos irregulares mais ao sul
(APOLUCENO, 1998). A plataforma nesta região é estreita, apresentando cerca de
15km de extensão, com uma quebra bastante abrupta. A plataforma continental
localizada em frente a foz do Rio Cachoeira, encontra-se próximo a foz do Rio
Almada e há alguns quilômetros de distância de outros rios como o Rio de Contas e
o Rio Pardo de vazões mais elevadas.
O estuário do Rio Cachoeira possui uma área de drenagem de 4,6 km2
(BAHIA, 2011) e uma cobertura de mangue de 13 km2 (SOUZA, 2005). As maiores
vazões ocorrem de novembro a maio, quando a média da descarga fluvial é de
24,1m3/s-1, com regime de maré semi-diurno, com dois ciclos, enchente e vazante,
em um período de 24h, atingindo uma amplitude máxima de 2,4m.
O maior aporte de nutrientes para a plataforma ocorre na época do ano que
apresenta os maiores índices pluviométricos e vazão do Rio Cachoeira, devido ao
aumento de nutrientes oriundos da bacia de drenagem. Além disso, bancos de
macrófitas aquáticas (e.g. Eichhornia crassipes) são transportadas via estuário para
22
a plataforma continental interna, onde sofrem decomposição, liberando grande
quantidade de matéria orgânica e nutrientes inorgânicos (SOUZA, 2005; SILVA,
2012).
23
Fig
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1 -
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24
3.2 Atividades de campo
Campanhas mensais foram realizadas, com início em agosto de 2010 e
término em setembro de 2011, totalizando 11 coletas em 8 pontos. Os pontos 1 e 2,
representam a parte externa do estuário com profundidade de 1 e 10m
respectivamente , os pontos 3, 4 e 5 a parte interna da plataforma com profundidade
respectivas de 8, 20 e 32m e os pontos 6, 7 (quebra) e 8 (talude) a parte externa da
plataforma com profundidades de 42, 65 e maiores que 1000.
Os meses de novembro de 2010, junho e julho de 2011 não apresentaram
condições favoráveis para a saída de campo.
Para coleta da água, utilizou-se garrafa de 10L confeccionada em PVC e
bronze. As amostras foram armazenadas em frascos de polietileno previamente
lavados com HCl 50% e água destilada, e mantidas em isopor com gelo durante
transporte até o laboratório.
Em campo, foram medidos os parâmetros físicos e químicos (pH,
temperatura, salinidade e oxigênio dissolvido) utilizando-se uma sonda (YSi 6920 V2
e Manta) e transparência, usando disco de Secchi.
3.3 Análises químicas
Em laboratório, as amostras foram filtradas em filtro de fibra de vidro (0,7µm),
pré-calcinados à 450ºC e, após a filtração, foram reservadas alíquotas de 100 mL
para análise de nutrientes inorgânicos (N-amoniacal, nitrato, fosfato e silicato) que
foram imediatamente congeladas para análises posteriores. Alíquotas foram
reservadas também para análise de Matéria Orgânica Colorida Dissolvida (MOCD).
A fluorescência da MOCD (excitação 350/80 nm; emissão 410-450 nm) foi medida
utilizando-se um fluorimetro Trilogy (Turner Designs), com módulo ótico com LED de
365 nm. A fluorescência da MOCD não foi calibrada com um padrão primário (sulfato
de quinina), sendo expressa como unidade relativa de fluorescência, configurado a
absorção de luz ultravioleta UV e emissão de luz azul visível, modulo (P / N: 7200-
041), apresentando mínimo de detecção de 0,1ppb.
Os filtros foram pesados antes da filtração e após a filtração, foram secos em
estufas a 60°C e pesados para posterior análise do total de sólidos em suspensão
25
(TSS). Já os filtros utilizados para análise de clorofila-a, foram armazenados em
freezer a -4°C e protegidos da luz até a análise.
A concentração dos nutrientes inorgânicos dissolvidos (N-amoniacal, nitrato,
fosfato e silicato) foi determinada por espectrofotometria segundo o método de
Grasshoff et al. (1983). A biomassa fitoplanctônica foi estimada através da
concentração de clorofila-a determinada por fluorímetria (WELSCHMEYER, 1994),
utilizando-se um fluorímetro Turner Designs modelo Trilogy, usando o módulo
Clorofila–a não acidificada (Chl-a NA).
3.4 Aquisição dos dados
Os dados de descargas pluviais foram obtidos através do banco de dados da
Agência Nacional de Águas (ANA), através do sistema de informações hidrológicas
HIDROWEB.
Os dados de direção de ventos foram obtidos por Araujo, 2012 (dados não
publicados), referente à atividade realizadas nos mesmos meses de amostragem do
presente trabalho.
A densidade da água foi calculada a partir dos dados de temperatura e
salinidade nos meses amostrados com o programa CO2SYS.EXE (LEWIS;
WALLACE, 1998).
3.5 Fluxos de nutrientes
Os fluxos de nutrientes foram calculados com base no trabalho de Beusekom;
Jonge (1998), para avaliar o aporte fluvial de nutrientes, a retenção/liberação dos
nutrientes no estuário e as trocas com o mar, de acordo com as fórmulas abaixo:
Entrada Fluvial Rco = R. Co
Onde:
R= Descarga fluvial (x 108 m3mês)
Co= concentração de nutrientes (mmol m3)
26
Liberação/retenção no estuário
L = Fr - Fe Onde:
L (-) = o estuário age como fonte do nutriente
L(+) = o estuário age como sumidouro do nutriente
Fr = Fluxo do rio (mmol. mês-1)
Fe = Trocas com o mar (fluxo exportado do estuário para o mar ou importado do mar
para estuário) (mmol. mês-1)
Fe (-) = o estuàrio está importando o nutriente do mar
Fe (+) = o estuário está exportando nutriente para o mar
Trocas com o mar
Onde:
F = fluxo de nutrientes dissolvidos do estuário (mmol . mês-1);
R = Descarga fluvial (10x m3 mês);
ce = concentração média de nutriente na boca do estuário (mmol . m-3);
se = salinidade média na boca do estuário;
cmar = concentrações médias de nutriente no mar (mmol . m-3);
smar = salinidade média no mar.
c = (cmar+ ce)/2
s = (smar + se)/2
Os percentuais de trocas para o mar e de retenção/liberação no estuário foram
calculados em relação ao aporte fluvial (100%)
27
3.6 Análise dos dados
Foi realizada uma análise estatística descritiva (mínimo, máximo, média,
desvio padrão) dos dados de transparência (Secchi), temperatura, salinidade e
nutrientes inorgânicos dissolvidos (N-amoniacal, nitrato, fosfato e silicato), MOCD,
pH e densidade. Para avaliar as relações entre as variáveis (secchi, transparência,
salinidade, oxigênio dissolvido, MOCD, N-amoniacal, nitrato, fosfato, silicato e
pH),abióticas gerou-se uma Análise de Componentes Principais (ACP), com base
em uma matriz de correlação, utilizando-se o programa PAST.
28
4 RESULTADOS
4.1 Variáveis ambientais
4.1.1 Vazão
As maiores vazões do Rio Cachoeira (Figura 2) ocorreram nos meses de
dezembro de 2010, março, abril, maio e agosto de 2011, sendo registradas no mês
de abril e maio, as maiores descargas durante o período estudado.
Figura 2 : Vazão diária da vazão do Rio Cachoeira no período de agosto de 2010 a setembro de 2011 (estação 53180000). As setas indicam as datas das coletas. Fonte: Agência Nacional de Águas.
29
4.1.2 Ventos
Ventos do quadrante sudeste, de intensidade menor ou igual a 8m·s-1,
predominaram durante os cinco dias anteriores às coletas em todos os meses
amostrados. Os ventos de direção nordeste foram predominantes apenas nos
meses de dezembro de 2010 e agosto de 2011 (Tabela 1).
Tabela 1 - Direção e intensidade dos ventos resultantes dos cincos dias próximos à coleta no período de agosto de 2010 a setembro de 2011, com intensidade: baixa (< 3 m/s), moderada (3,0 a 6,0 m/s) e forte (≤ 7m/s).
Mês / ano Direção resultante Intensidade
Agosto de 2010 Sudeste e Sul Forte
Setembro de 2010 Sudeste e Sul Moderada
Outubro de 2010 Sudeste Moderada
Dezembro de 2010 Nordeste Moderada
Janeiro de 2011 Leste e Nordeste Fraco
Fevereiro de 2011 Leste e Sudeste Moderada
Março de 2011 Sudoeste Forte
Abril de 2011 Sudoeste Forte
Maio de 2011 Sudoeste Forte
Agosto de 2011 Nordeste Forte
Setembro de 2011 Sudeste Forte
4.1.3 Relação entre temperatura e salinidade na superfície da água
Observa-se na relação da temperatura e salinidade na superfície da água (T-
S) uma maior influência da AT nos meses de agosto, setembro, outubro, dezembro
de 2010 e em fevereiro de 2011, e o predomínio da AT no mês de abril do mesmo
ano.
A AC e a AT estiveram presentes na plataforma continental interna nos meses
de janeiro, março, agosto e setembro de 2011. Porém, no mês de maio de 2011, a
plataforma continental apresentou apenas características de AC, e o mês de agosto
de 2010 foi o único, durante o período de estudo, em que registrou-se temperatura
baixa e salinidade mais elevada.
30
33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28
Tem
pera
tura
(C
°)
Agosto 2010
Janeiro 2011
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33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28
ATAC
Fevereiro 2011
Setembro 2010
33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28
Março 2011
Outubro 2010
AC AT
33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28 H
Abril 2011
Dezembro 2010
AC AT
33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28
Tem
pera
tura
(C
°)
Maio 2011
33 34 35 36 37 38 39
18
20
22
24
26
28
Agosto 2011
33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28
Setembro 2011
33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28
33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28
Tem
pera
tura
(C°)
Salinidade
33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28
Salinidade
33 34 35 36 37 38 3918
20
22
24
26
28
Salinidade
Figura 3 – Distribuição da temperatura e salinidade nas amostras coletadas no período de agosto de 2010 a setembro de 2011 na plataforma continental de Ilhéus (pontos 3-8). A linha vertical destaca a salinidade 36 separando a AC (S < 36) da AT (S >36).
4.1.4 Parâmetros físicos e químicos
As menores transparências ocorreram na região externa do estuário do Rio
Cachoeira (REE), com valores entre 0,4 a 1,4 m. Por outro lado, os maiores valores
(13 a 36 m) foram encontrados na plataforma continental externa adjacente a Ilhéus
(PCE). Na plataforma continental interna (PCI) a transparência variou entre 0,6 e
26m (Tabela 2).
A salinidade foi crescente do REE a PCE, chegando a atingir o máximo de 36
na REE. Na PCI e a PCE, a salinidade variou de 34 a 37 e 36 a 38, respectivamente
(Tabela 2). Os valores da temperatura não exibiram muita diferença entre a REE (24
– 29°C) (Tabela 2) em relação à PCI (24 – 28°C), e a PCE (25 – 29°C).
As menores concentrações de oxigênio dissolvido (OD) foram registradas no
REE, com mínimo de 4,2 mg L-1 e máximo de 8,2 mg L-1. Os valores de OD da PCI e
31
PCE variaram de 4,9 a 8,2 mg L-1 e de 4,9 a 7,9 mg L-1, respectivamente. A REE,
PCI e PCE exibiram uma média percentual baixa de saturação de oxigênio
dissolvido (OD%), com valores de 58 a 119% na REE, 77,4 a 121% na PCI e 77 a
119 % na PCE (Tabela 2).
A REE apresentou as menores densidades da água (1.000 a 1.023 Kg m-3)
em relação à PCI (1.021 a 1.026 Kg m-3) e PCE (1.022 a 1.025 Kg m-3). O mesmo
comportamento foi observado para o pH na REE (7,4 a 8,5) em relação à PCI (8,1 a
8,6) e PCE (8,2 a 8,6) (Tabela 2).
Os valores de TSS decresceram da REE a PCE, com mínimo de 5,2 e
máximo de 161 mg L-1 na REE; 0,2 a 95 mg L-1 na PCI e 0,1 a 20 mg L-1 na PCE. O
mesmo ocorreu com os valores de MOCD, com 1.677 a 19.176 na REE, 500 a 5.286
na PCI e 442 a 2.914 na PCE (Tabela 2).
32
Tab
ela
2 –
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(0,2
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3,5
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(0,1
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)
pH
8±0
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(7,4
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)
8,3
±0,1
(8,1
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)
8,3
±0,1
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)
Kg
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15
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10
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10
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)
OD
(%
)
79
±14
(58
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±11
(77
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1)
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OD
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.L-1
)
5,4
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)
6,2
±0,8
(4,9
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)
T
(°C
)
26
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-29
)
26
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(24
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27
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Sa
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±10
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SE
CC
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(m)
0,9
±0,2
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)
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)
23
±7
(13
-36
)
RE
E
PC
I
PC
E
33
4.2 Nutrientes e clorofila
4.2.1 Variação espacial
As concentrações de fosfato, N-amoniacal, nitrato, silicato e clorofila-a foram
mais altas nos pontos 1 e 2 (P1 e P2) durante todo o período de estudo,
decrescendo da REE para a PCE (Figura 4). As variáveis fosfato, nitrato e clorofila-a
exibiram o mesmo comportamento dos pontos 5 ao 8 (P5 a P8) (Figura 4a, 4c e 4e,
respectivamente). Já as concentrações de N-amoniacal exibiram diferenças dos
pontos P3 ao P8, sendo o P4 o local de menor concentração deste nutriente (Figura
4b). As concentrações de N-amoniacal e de silicato (Figura 4d) variaram do P3 ao
P8. Para silicato, os valores no P6 foram mais baixos do que nos outros pontos,
enquanto que P7 apresentou concentração mais elevada que P6 e P8 (Figura 4d).
Figura 4 – Concentrações de N-amoniacal, nitrato, fosfato, silicato e clorofila-a entre
a porção externa do estuário do Rio Cachoeira (pontos 1 e 2) à quebra da
plataforma continental de Ilhéus (pontos 7-8) no período de agosto de 2010 à
setembro de 2011; A barra vertical , representa o mínimo e o máximo, os retângulos
maiores representam 25% e 75% das amostras, os retângulos menores
representam a mediana.
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P80
1
2
3
4
5
6
7
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PO
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P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P80
5
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P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P80
5
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-1)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P80
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-1)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P80
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20
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Clo
rofila
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(µ
g.L
-1)
a))
b) c)
d) e)
34
4.2.2 Variação Temporal
As concentrações de N-amoniacal na REE atingiram valores mais elevados
em dezembro de 2010 seguido de um declínio até agosto de 2011. Já as
concentrações de nitrato foram mais baixas nos meses de janeiro, fevereiro e março
de 2011 (Figura 5).
Nas estações da PCI e PCE as concentrações de N-amoniacal estiveram
abaixo do limite de detecção do método entre os meses de março e setembro de
2011, período em que as concentrações do nitrato passaram a ser detectadas,
havendo assim a predominância deste nutriente.
Os valores de silicato e fosfato também foram mais elevados na REE que na
plataforma continental, na qual as concentrações destes nutrientes foram mais
elevadas nos meses de dezembro de 2010 e maio de 2011, e mais baixas no
período entre janeiro e abril de 2011 (Figura 6).
Os valores de clorofila-a foram também elevados na REE, principalmente nos
meses de setembro, outubro e dezembro de 2010 em relação à plataforma. A PCI
apresentou concentrações mais altas de clorofila-a do que a PCE. Na PCI e PCE, as
maiores concentrações ocorreram no mês de maio de 2011 (Figura 7).
35
Fig
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01
1, a
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eb
ra d
o g
ráfico
fo
i e
m 6
e 8
38
4.2.2.1 Formas nitrogenadas
Em relação aos compostos nitrogenados analisados, o N-amoniacal foi a
forma predominante entre agosto de 2010 e março de 2011 atingindo 100%,
sobretudo do ponto 3 ao 8. Observou-se que no período de março a maio de 2011,
em alguns pontos da plataforma continental, o percentual de N-amoniacal e o nitrato
foram muito baixos. Já no período de agosto e setembro de 2011, a plataforma
continental evidenciou uma inversão das formas nitrogenadas, N-amoniacal para
nitrato (Figura 8).
39
Figura 8 – Percentual das formas nitrogenadas dissolvidas: N-amoniacal
(representada pela cor preta), nitrato (representado pela cor cinza), na porção
externa do estuário do Rio Cachoeira (pontos 1 e 2) à quebra da plataforma
continental de Ilhéus (pontos 3-8) no período de agosto de 2010 à setembro de
2011.
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
Nitrato
Nitrito
Amônia
Agosto 2010
Setembro 2010
Outubro 2010
Dezembro 2010
Janeiro 2011
Fevereiro 2011
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
Pontos
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
Nitrato
Nitrito
Amônia
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
Março 2011
Abril 2011
Maio 2011
Agosto 2011
Setembro 2011
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
%)
1 2 3 4 5 6 7 80
20406080
100
(NID
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Pontos
0 2 4 6 8 10
0
2
4
6
8
10
Y A
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Title
X Axis Title
% (1)
40
4.2.2.2 Razão NID:PID:SiD
Durante todo o estudo a razão NID:PID foi menor que 16:1. Os valores desta
razão foram menores na região estuarina do que na plataforma continental. Razões
maiores que 16:1 foram obtidas nos meses de janeiro, fevereiro, março, agosto e
setembro de 2011, com exceção do mês de março do mesmo ano, período em que
os valores elevados ocorreram apenas na plataforma continental externa (Figura 9).
Já os valores de SiD:PID foram elevados nas duas regiões da plataforma
continental, com exceção dos meses de agosto e setembro de 2011, em que foram
obtidas razões mais baixas que 16:1 (Figura 9). As razões de SiD:NID foram
semelhantes às razões de SiD:PID na plataforma continental, sendo que no mês de
fevereiro os valores foram relativamente baixos (Figura 9).
Figura 9 – Razão molar NID:PID, NID:SID e SID:PID no Estuário do Rio Cachoeira
(pontos 1 e 2), plataforma Continental Interna (pontos 3 a 5) e plataforma externa
(pontos 6, 7 e 8).
41
4.3 Fluxos de Nutrientes
Não foi observada importação de nutrientes do mar para o estuário (Fe < 0).
O estuário apresentou-se como sumidouro de N-amoniacal durante todo o período
de amostragem (com exceção dos meses de outubro de 2010, abril e agosto de
2011), retendo entre 5 e 70% deste nutriente de origem fluvial. No período de
outubro de 2010, abril e agosto de 2011, o estuário comportou-se como fonte de N-
amoniacal, contribuindo com uma carga maior deste nutriente para a plataforma do
que a quantidade que foi recebida pelo rio. Deste modo, o estuário liberou para o
mar 78,%, 12% e 27% de N-amoniacal nos meses de outubro de 2010, abril e
agosto de 2011, respectivamente. Além disso, no mês de outubro, a exportação para
o mar atingiu 178%, quase que o dobro do que entrou pelo rio. (Tabela3; Figura 10).
De um modo geral, o estuário apresentou-se mais como fonte de nitrato para
o sistema marinho costeiro adjacente, liberando (valores negativos) de 2 a 204% do
que foi importado do rio. Valores positivos entre 10% a 43% foram observados
quando o estuário agiu como sumidouro deste nutriente. As trocas com o mar
apresentaram, durante quase todo o período de estudo, percentuais maiores que
100%, ou seja, o estuário exportou para o sistema adjacente todo o material que
importou do rio, mais o que foi produzido pelo mesmo (Tabela 4) (Figura 11).
Cerca de 93% do fluxo de fosfato foi retido no estuário nos meses de agosto e
dezembro de 2010, fevereiro, março, abril, maio e agosto de 2011. O sistema agiu
como fonte deste nutriente, produzindo 198% no mês de janeiro e 45% no mês de
setembro de 2011. Durante o período de estudo o estuário exportou mais de 70% do
fosfato que entrou pelo rio, exceto no mês de fevereiro e maio de 2011, em que a
exportação foi de apenas 17 e 7% respectivamente (Tabela 5; Figura 12).
O estuário reteve de 19 a 68% do silicato proveniente do rio. No período de
agosto de 2010, janeiro, abril e maio de 2011, as trocas com o mar foram superiores
a 100%, isto é, além do que foi importado pelo rio, a zona costeira ainda recebeu o
que foi produzido dentro do próprio estuário (Tabela 6; Figura 13). Porém, quando o
estuário agiu como fonte, os percentuais de liberação foram de 4% a 208%, sendo
que nos meses de janeiro, abril, maio e agosto de 2011 o estuário apresentou uma
troca com o mar superior ao que entrou no sistema via rio.
42
Tabela 3 – Aporte fluvial do N-amoniacal, trocado com o mar e retido/ou liberado no
estuário do Rio Cachoeira entre agosto de 2010 e setembro de 2011. Valores
negativos representam fluxo não conservativo (liberação) ou entradas na região
estuarina.
Período Trocas com o mar
Retirado / liberado no estuário
Maior vazão dez/10 94% 6% mar/11 54% 46% abr/11 112% -12% mai/11 95% 5%
Menor vazão ago/10 66% 34% set/10 45% 55% out/10 178% -78% jan/11 61% 39% fev/11 32% 68% ago/11 127% -27%
Figura 10 – Fluxo do N-amoniacal, no período de agosto de 2010 a setembro de
2011. a) entrada fluvial; b) retidas ou liberadas no Rio Cachoeira; c) fluxo do N-
amoniacal do estuário com o mar. Valores negativos representam fluxo não
conservativo (liberação) ou entradas na região estuarina.
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mol m
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Entrada Fluvial
Retenção e Liberação
Trocas com o mar
a)
b)
c)
43
Tabela 4 – Aporte fluvial do nitrato, trocado com o mar e retido/ou liberado no
estuário do Rio Cachoeira entre agosto de 2010 e setembro de 2011. Valores
negativos representam fluxo não conservativo (liberação) ou entradas na região
estuarina.
Período Trocas com o mar
Retirado / liberado no estuário
Maior vazão dez/10 102% -2% mar/11 72% 28% abr/11 89% 11% mai/11 106% -6%
Maior vazão ago/10 57% 43% set/10 136% -36% out/10 304% -204% jan/11 138% -38% fev/11 144% -44% ago/11 90% 10% set/11 79% 21%
Figura 11 – Fluxo do nitrato no período de agosto de 2010 a setembro de 2011. a)
entrada fluvial; b) retidas ou liberadas no Rio Cachoeira; c) fluxo do nitrato do
estuário com o mar. Valores negativos representam fluxo não conservativo
(liberação) ou entradas na região.
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mol m
ês
-1
a)
b)
c)
Entrada Fluvial
Retenção e Liberação
Trocas com o mar
44
Tabela 5 – Aporte fluvial do fosfato, trocado com o mar e retido/ou liberado no
estuário do Rio Cachoeira entre agosto de 2010 e setembro de 2011. Valores
negativos representam fluxo não conservativo (liberação) ou entradas na região
estuarina.
Período Trocas com o mar
Retido / liberado no estuário
Maior Vazão dez/10 72% 28% mar/11 83% 17% abr/11 64% 36% mai/11 8% 92%
Menor Vazão
ago/10 90% 10%
set/10 112% 12%
out/10 105% 5%
jan/11 298% -198%
fev/11 17% 83%
ago/11 88% 12%
set/11 145% -45%
Figura 12 – Fluxo do fosfato, no período de agosto de 2010 a setembro de 2011. a)
entrada fluvial; b) retidas ou liberadas no Rio Cachoeira; (c) fluxo do fosfato no
estuário do Rio Cachoeira com o mar. Valores negativos representam fluxo não
conservativo (liberação) ou entradas na região estuarina.
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PO
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10
8m
mol m
ês
-1
a)
b)
c)
Entrada Fluvial
Retenção e Liberação
Trocas com o mar
45
Tabela 6 – Aporte fluvial do silicato, trocado com o mar e retido/ou liberado no
estuário do Rio Cachoeira entre agosto de 2010 e setembro de 2011. Valores
negativos representam fluxo não conservativo (liberação) ou entradas na região
estuarina.
Período Trocas com o mar
Retirado / liberado no estuário
Maior Vazão dez/10 81% 19% mar/11 40% 60% abr/11 104% -4% mai/11 308,% -208%
Menor vazão ago/10 174% -74% set/10 34% 66% out/10 77% 23% jan/11 163% -63% fev/11 70% 30% ago/11 68% 32% set/11 56% 44%
Figura 13 – Fluxo do silicato no período de agosto de 2010 a setembro de 2011. a) entrada fluvial; b) retidas ou liberadas no Rio Cachoeira; c) fluxo do silicato no estuário do Rio Cachoeira com o mar. Valores negativos representam fluxo não conservativo (liberação) ou entradas na região estuarina.
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mol m
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ago set out nov dez jan fev mar abr mai jun jul ago set
0
20
40
60
80
100
H3S
O4
- x10
8m
mol m
ês
-1
b)
c)
a)
Entrada Fluvial
Retenção e Liberação
Trocas com o mar
46
5.DISCUSSÃO
O continuum estuário do Rio Cachoeira–plataforma continental apresentou
características diferentes de distribuição de nutrientes e biomassa fitoplanctônica.
Estas diferentes características de distribuição são devidas a própria dinâmica local.
Por ser uma plataforma continental estreita, a declividade deste ambiente favorece a
ressuspensão de nutrientes na região externa da plataforma. Outra forte contribuição
para a região de estudo foi a alternância de descargas fluviais oriundas do estuário
do Rio Cachoeira e/ou de outros diferentes contribuintes de maior aporte, próximos a
área de estudo.
5.1 Fluxo de nutrientes
O fluxo não conservativo e a exportação de nutrientes do estuário do Rio
Cachoeira para a plataforma continental não foram condicionados apenas à
alternância entre elevadas descargas fluviais e períodos de estiagem, pois em
períodos secos também apresentaram elevadas exportações.
A penetração, tanto da água doce, quanto de águas de maior salinidade na
região estuarina, permite interações neste sistema tais como a deposição e/ou
modificação do nutriente no estuário, ou o seu transporte para a região adjacente.
Estes processos influenciam o funcionamento e a produtividade primaria do
ecossistema (GARNIER et al., 2010; ROMERO et al., 2007).
As altas descargas fluviais podem ter contribuído para uma elevada liberação
e exportação do N-amoniacal para o mar, nos meses de abril e agosto de 2011. A
lixiviação da bacia de drenagem pode ter permitido um grande transporte de
nutrientes para o sistema marinho. Sigleo; Frick, (2007) também encontraram na
Baía Tillamook, elevadas concentrações de N-amoniacal em período de maior fluxo
do rio. Segundo esses autores, o N-amoniacal foi acumulado no rio, sendo que as
elevadas concentrações deste nutriente ocorreram devido a um maior tempo de
residência da água. Silva (2012) também observou no estuário do Rio Cachoeira no
mesmo período deste estudo, que nos períodos mais secos, havia uma maior
concentração de nutrientes, originados da decomposição de material particulado
autóctone e alóctones na área.
47
Processos internos de remineralização da matéria orgânica ou denitrificação
podem ocasionar a formação de N-amoniacal no estuário, como observado em
outubro de 2010. Assim, mesmo sob baixa vazão, houve um elevado percentual de
exportação do N-amoniacal para a plataforma.
A elevada retenção de N-amoniacal no estuário nos meses de setembro de
2010 e fevereiro de 2011 pode estar relacionada a uma maior assimilação por
organismos fitoplanctônicos, ou a processos de nitrificação e/ou imobilização do N-
amoniacal. A remoção pode ocorrer por vias de óxido-redução com metais, tais
como Fe e Mn, assim como sulfetos e sulfatos (HUTLH et al., 2004).
A degradação de elevadas quantidades de matéria orgânica despejadas
nesse ambiente libera N-amoniacal, que com a dinâmica de movimentação das
ondas de maré e consequente oxigenação da água, favorecem os processos de
nitrificação. As elevadas trocas de nitrato do estuário com o mar, principalmente no
mês de outubro de 2010, podem estar associadas a processos de nitrificação
ocorridos dentro do próprio estuário. Além disso, os elevados percentuais de nitrato
e N-amoniacal no estuário do Rio Cachoeira, principalmente nos meses de verão,
(janeiro de 2011) ocorreram devido a uma maior quantidade de efluentes domésticos
originados por uma maior densidade de pessoas na cidade.
A quantidade e a qualidade dos rejeitos domésticos tem sido motivo de
grande preocupação a respeito dos impactos que desencadeiam nos ambientes
aquáticos, tais como eutrofização do sistema e condições de anoxia da água,
provocando alterações na razão NID:PID:SiD e na comunidade fitoplanctônica.
(GARNIER et al., 2010; SIGLEO; FRICK, 2007; STATHAM, 2012).
A degradação da matéria orgânica acumulada no estuário resulta no consumo
do oxigênio da água pelos micro-organismos, favorecendo a formação de ambientes
anóxicos e a dessorção do fosfato que poderia estar imobilizando as partículas ou
complexando a grandes moléculas (STHATAM, 2012). Isto pode ter favorecido a
liberação de fosfato para a zona costeira. Um outro fator que pode também ter
contribuído para a liberação do fosfato em dezembro de 2011, é a não mistura
vertical como consequência da diferença de densidade da água doce e mais salina,
que por não ter a mistura na REE com a água mais oxigenada, favoreceu a
liberação de fosfato. Em contrapartida, a provável explicação da retenção do fosfato
na região estuarina em fevereiro e maio de 2011 pode ter sido o consumo deste
nutriente pelo fitoplâncton e/ou a deposição no sedimento.
48
Além do fosfato, parte do silicato foi removido da coluna d‟água em período
de baixas vazões, possivelmente pela deposição deste nutriente no sedimento do
estuário e o possível consumo pelo fitoplâncton, salvo o mês de agosto de 2010 e o
mês janeiro de 2011 que apresentou elevado valor de TSS, que pode conter
aluminosilicato associados a sedimentos em suspensão (STATHAM, 2012). Já no
mês de agosto de 2010 a liberação de silicato deve estar associada à
remineralização bêntica e ao intemperismo de rochas.
As fontes de silicato para o estuário são as reciclagens de nutrientes – por
organismos bênticos ou pela degradação das células das diatomáceas – na interface
água doce/salgada, além do intemperismo de rochas. Estes mecanismos foram
relatados em um estudo feito por Eyre; Balls (1999) em estuários tropicais e
temperados. Entretanto, nos meses de elevada vazão no Rio Cachoeira, isto é, abril
e maio de 2011, a lixiviação da bacia de drenagem pode ter favorecido a liberação
de silicato para o estuário e a elevada exportação deste nutriente para a plataforma
continental.
5.2 Distribuições das massas d’água superficiais
As baixas vazões do Rio Cachoeira no período de agosto a outubro de 2010
resultaram em uma menor influência da REE na PCI e PCE. Porém as elevadas
vazões (nos meses de março, abril, maio e agosto de 2011) do Rio Cachoeira não
influenciaram, principalmente a PCE, como observado pelo fluxo de nutrientes. Isso
demonstrou que a AC na plataforma continental no mês de maio e agosto de 2011
pode ser oriunda de outras regiões estuarinas ao norte da área de estudo.
As menores salinidades e densidades observadas na REE foram
consequência de episódios com vazão mais elevada do Rio Cachoeira (5,7x 107
m3/mês em março; 9,8 x 107 m3 em maio e 1,2 x 107 m3 em agosto). Porém, a
abrupta diferença horizontal da densidade da água na REE, nos meses de
dezembro e abril, pode ser a explicação da predominância da Água tropical (AT) na
plataforma continental. Esta diferença de densidade na REE reflete a formação de
uma frente, impedindo a mistura das águas estuarinas e marinha. Especialmente em
dezembro, as baixas salinidade e densidade observadas na REE em relação às
águas da plataforma adjacente, podem estar associadas à configuração morfológica
do estuário e a ação da maré enchente. A entrada da maré através da barra,
49
direcionada para o norte, juntamente com a atuação de ventos NE de intensidade
média de 3,0 a 6 m.s-1 (ARAUJO, 2012) deve ter represado a pluma estuarina,
impedindo a sua propagação na PCI. Além disso, a configuração do relevo em torno
do estuário ajuda a impedir a ação de ventos e a mistura, favorecendo a formação e
manutenção desta frente.
Lee; Levison, (2012), ao avaliarem a influência batimétrica e hidrológica no
contínum estuário-plataforma continental, compararam dois casos de plataformas com
diferentes inclinações, em situações de maré vazante e enchente. Esses
pesquisadores observaram que na maré cheia, as características de uma das
plataformas estudadas, a qual apresenta maior curvatura batimétrica, juntamente com
o efeito de Coriolis e a atuação de ventos, impediam a transferência da pluma
estuarina para a área mais externa da plataforma continental.
1 2 3 4 5 6 7 8
990
1000
1010
1020
1030
De
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e
Pontos1 2 3 4 5 6 7 8
990
1000
1010
1020
1030
Pontos
Agosto 2011
1 2 3 4 5 6 7 8
990
1000
1010
1020
1030
Pontos
Dezembro 2010 Setembro 2011
Figura 14 - Variação da densidade ao longo dos pontos, com distância de 2,5km da parte externa do estuário do Rio Cachoeira a parte externa da plataforma continental, nos meses de dezembro de 2010, agosto de 2011 e setembro de 2011.
Apesar da presença da AC e a liberação de nutrientes no estuário em maio e
agosto de 2011, o estuário do Rio Cachoeira não influenciou a PCE. Além disso, as
concentrações de nutrientes neste último mês foram baixas no gradiente estuário-
mar, e a diferença de densidade observada na Fig.14 pode ter contribuído para a
não distribuição de nutrientes em toda a plataforma continental. Isto sugere que a
AC na plataforma continental foi oriunda de outros sistemas estuarinos, em que
nutrientes foram transportados pela deriva litorânea ou mesmo pela CB e diluídos
pela AT.
50
A ação da CB, a deriva litorânea e ventos transportam e redistribuem a AC ao
longo da plataforma. Nascimento (2007) ressalta a grande influência da deriva
litorânea no transporte da AC na plataforma continental estudada.
Um estuário que deságua próximo à área de estudo e que pode contribuir
para as características das águas da plataforma é o do Rio Almada (vazão média de
12,6m3/s), ao norte, próximo à foz do estuário do Rio Cachoeira (14°4‟39,3‟ S –
39°3‟4,3” O). A influência da pluma estuarina deste rio dispersando material
terrígeno e especialmente de MOCD, foi evidenciada na análise de imagem
LANDSAT TM, analisada por Falcão (2008). Este pesquisador mostrou que parte da
matéria orgânica e inorgânica deste estuário é misturada com a AT na zona costeira,
e transportada em direção ao sul pela influência dos ventos. As concentrações
destes materiais normalmente tendem a decrescer à medida que se afasta da costa
(TOMING, 2009).
5.3 Distribuição de nutrientes
5.3.1 Variação Espacial
Os pontos amostrados dentro do estuário, sujeitos a aporte fluvial e entrada
direta de efluentes domésticos tratados e in natura, apresentaram altas
concentrações de nutrientes. As concentrações de fosfato, nitrato e silicato
observadas neste estudo foram próximas as encontradas por Bastos et al. (2011) na
região costeira de Maracaípe no estuário Ipojuca, Sul de Recife, assim como em
outros estuários tropicais sujeitos ao forte aporte antropogênico (SARMA et al.,
2010).
Os maiores valores de nutrientes encontrados no ponto P3, e em menor grau
no P4, estão relacionados à proximidade da costa, a qual sofre grande influência das
áreas de manguezais, os quais contribuem para um enriquecimento das águas
oligotróficas da costa Leste do Brasil (OVALLE et al., 1999). A ressuspensão de
sedimentos na zona de surf também contribui para a disponibilidade de nutrientes e
aumento da concentração da biomassa fitoplanctônica. Segundo Tedesco, (2006)
estas zonas de surf apresentam uma grande importância na distribuição de
biomassa fitoplanctônica. Durante episódios de ventos do quadrante S-SE é
51
observada a ressuspensão de sedimentos bem além da zona de surf. Segundo
Bittencourt et al. (2000), a atuação de ventos pode favorecer a ressuspensão de
material de fundo a uma profundidade de 35m, nesta região de estudo.
As baixas concentrações do N-amoniacal e do silicato encontradas no ponto
P4, comparado aos outros pontos da plataforma continental, podem estar
relacionadas a um maior consumo biológico pelo fitoplâncton, seguida de uma
rápida degradação da matéria orgânica ou mesmo um consumo por bactérias
heterotróficas, uma vez que os valores de clorofila-a neste mesmo ponto não
apresentaram concentrações elevadas.
As menores concentrações de nutrientes, principalmente do fosfato e do
nitrato foram encontradas nos pontos mais afastados da plataforma continental e
são característicos da AT, que é uma massa d‟água pobre em nutrientes
(KNOPPERS,1999; GAETA et al., 1999; SUSINI-RIBEIRO,1999).
Gianesella; Saldanha-Corrêa (2003) na Ilha de São Pedro, no período em que
não havia a intrusão de ACAS, sugeriram que o desequilíbrio nutricional entre as
formas nitrogenadas e o fosfato, estaria relacionado à maior disponibilidade de
nitrogênio proveniente do séston orgânico em comparação à liberação de fosfato,
onde havia maior concentração de N-amoniacal, menor concentração de nitrato e de
fosfato.
Os maiores valores de N-amoniacal e do silicato no ponto P7, em relação aos
demais pontos na plataforma, podem está relacionados à influência da quebra da
plataforma continental. As frentes de plataformas são formadas pelo movimento da
maré, na quebra da plataforma continental, as quais acabam por gerar turbulência
na água causando ressuspensão de nutrientes no local, o que pode contribuir para
que as concentrações neste ponto sejam mais elevadas.
A concentração elevada do silicato não está relacionada apenas a processos
que levam a advecção de água do fundo. Eça (2009) relata que a própria
contribuição da região costeira, que apresenta uma elevada concentração deste
nutriente em uma plataforma estreita, pode influenciar a AT. Os padrões de
circulação horizontal e vertical podem transportar o silicato para a borda da
plataforma, que no caso do atual estudo pode ser oriundo de outras fontes
estuarinas, já que a contribuição do Rio Cachoeira não foi o suficiente para
influenciar a parte externa da plataforma continental.
52
Sharples (2007) avaliou em períodos diferentes de maré a relação das
concentrações de nutrientes e biomassa fitoplanctônica na quebra de uma
plataforma continental estreita e oligotrófica e constatou que a influência da maré
contribui muito para a dissipação de turbulência na coluna d‟água elevando a
concentração de nutrientes. Ainda segundo este pesquisador, as menores
concentrações da biomassa fitoplanctônica podem estar associadas à dinâmica de
águas oligotróficas, uma vez que os nutrientes que são disponibilizados são logo
consumidos quando chegam na superfície da água e, como o abastecimento destes
nutrientes depende da influência da maré, a produtividade pode não atingir um nível
elevado para que se tenha uma maior concentração da biomassa fitoplanctônica. Os
valores de clorofila-a foram semelhantes aos valores encontrados por Knoppers,
(1999); Susini-Ribeiro, (1999) e Ciotti et al., (2006), na costa Leste brasileira.
As baixas concentrações de nutrientes e clorofila-a nos pontos mais externos,
com exceção à quebra da plataforma continental, também sugerem um consumo de
nutrientes por bacterioplacton, como observado por Susini, (1999), na plataforma
continental de Abrolhos. Estes menores valores de nutrientes demonstram que a
dinâmica local é também sustentada por processos de remineralização.
5.3.2 Variação Temporal
As elevadas concentrações de nutrientes na REE encontradas nos meses de
dezembro de 2010, maio e agosto de 2011, sugerem a influência de elevada
descarga fluvial que ocorreu no estuário do Rio Cachoeira, como também do aporte
antropogênico, fornecido pelo esgoto in natura e pela estação de tratamento de
esgoto (ETE), que fica na parte superior do estuário do Rio Cachoeira. As elevadas
concentrações de nutrientes encontradas no mês de dezembro nos primeiros pontos
da PCI são oriundas destas exportações do estuário do Rio Cachoeira. Os
resultados do acúmulo uma elevada quantidade de nutrientes (após um grande
período de estiagem seguida de descarga), a diferença de densidade juntos a ação
de ventos e maré, sugerem que na plataforma continental, nos pontos mais
afastados da costa, os nutrientes são oriundos de outras fontes estuarinas mais ao
norte, próximos a área de estudo que também, apresentaram o mesmo processo de
descarga após período de estiagem.
53
Nos meses de maio e agosto de 2011, as maiores concentrações de
nutrientes observadas na plataforma são resultado da distribuição da pluma
estuarina avançando na plataforma continental, como observado pela relação da
temperatura e salinidade na superfície da água. A mistura desta AC pode ter sido
favorecida pela atuação de ventos de maior intensidade.
A ausência de nitrato em concentrações detectáveis nos meses iniciais ao
nosso estudo é característica de águas oligotróficas (KNOPPERS et al., 1999;
ZEHR; WARD, 2002). Este comportamento também foi observado por Eça, (2009)
na região entre Itacaré e Canavieiras. Durante uma campanha realizada em 15 de
fevereiro de 2011, amostras coletadas em frente ao Rio de Contas e em três pontos
na plataforma próxima à Baia de Camamu, também apresentaram concentração de
nitrato abaixo do limite de detecção, e elevadas concentrações de N-amoniacal
(dados não publicados, 29,6 12,3, 12,0 e 13,7 µmol L-1, respectivamente). Porém, as
alternadas e elevadas exportações do nitrato e N-amoniacal na região estuarina do
Rio Cachoeira, sugerem que as ausências deste nutriente na plataforma continental,
podem estar relacionadas ao consumo por microorganismos, ou diluição dos
mesmos.
A deposição atmosférica também pode contribuir para as concentrações mais
elevadas de N-amoniacal na área da plataforma continental. Araújo (2010) relata a
importância do aporte atmosférico de N-amoniacal em Ilhéus, cuja fonte pode ser
local e/ou possivelmente de N-amoniacal transportado da região metropolitana de
Salvador, Bahia. Outra contribuição pode estar relacionada a atividade de
emissários submarinos da cidade de Salvador-Bahia, sobre os quais não foi possível
obter dados quantitativos e/ou qualitativos na plataforma continental externa de
Salvador-Bahia. A contribuição desses emissários submarinos, assim como dos
vários sistemas estuarinos ao longo da costa leste, pode causar um enriquecimento
das águas, impulsionadas pela intrusão de AT, dos quais podem chegar a nossa
área de estudo através da influência da CB.
Este comportamento foi similar ao observado por Eyre, Balls (1999) na
plataforma continental, próxima ao estuário tropical Annan, na Península de Cape
York, Austrália. Esses autores observaram que a pluma estuarina alcançou 1 km de
distância, sendo a remineralização da matéria orgânica ao longo do percurso
responsável pelo aumento das concentrações de N-amoniacal.
54
Além destas possíveis fontes, no período de baixas vazões do estuário do Rio
Cachoeira e demais estuários ao longo deste trecho da plataforma continental, a
regeneração de nutrientes a partir da matéria orgânica transportada anteriormente
ao longo da costa e a produzida na própria plataforma continental deve predominar.
Segundo Zeldis (2004), quando ocorre na plataforma continental baixa advecção de
nutrientes e uma baixa contribuição de estuários, a fonte regenerada sustenta a área
de plataforma continental. A subsaturação em OD, observada ao longo da
plataforma, é uma evidência desta oxidação da matéria orgânica.
No período de maio, agosto e setembro de 2011, a reversão da ocorrência do
N-amoniacal para nitrato na plataforma externa pode ser explicada pela nitrificação,
uma vez que neste período as concentrações de OD foram elevadas, o que contribui
para a reação de oxidação do N-amoniacal. Apesar deste período também
apresentar uma contribuição estuarina, o N-amoniacal pode ter sido consumido pelo
fitoplâncton ou mesmo ter sido oxidado a nitrato ao chegar a PC.
Outra hipótese para as concentrações mais elevadas comparadas aos outros
meses e os maiores percentuais de nitrato dominando na plataforma continental,
principalmente em agosto e setembro de 2011, é a de que o N-amoniacal é
originado de uma fonte externa, como uma ressuspensão de nutrientes por frente de
plataforma continental, levando nutrientes de fundo para a superfície. Neste período,
observou-se uma maior concentração de nutrientes na PCE em relação à PCI.
Seguindo essa hipótese, o N-amoniacal pode também ter sido levado para a
superfície e ter sido oxidado a nitrato, contribuindo com o aumento da concentração
de N-amoniacal na plataforma continental externa. O mesmo comportamento foi
observado por Sharples et al., (2007) em plataforma continental estreita e
oligotrófica.
A ausência de fosfato detectável na plataforma continental nos meses de
fevereiro, março e abril e maio de 2011, pode estar associada a retenção do fosfato
na região estuarina, principalmente nestes três últimos meses, quando houve uma
vazão elevada do Rio Cachoeira, sendo o mês de maio de 2011, o período de maior
retenção, que é confirmado pela ausência deste nutriente na plataforma continental.
A adsorção de fosfato a minerais argilosos em suspensão pode ter levado a sua
deposição no sedimento, impedindo o seu transporte para as porções mais externas
da plataforma continental. Segundo Paytan; Karen (2007), a quantidade de material
particulado que entra no estuário via intemperismo continental, contém fosfato de
55
cálcio e outros minerais que adsorvem o fósforo e o impede de ser disponibilizado
para a coluna d‟água e, consequentemente, para a biota. Estes autores ainda
afirmam que parte deste fosfato pode ser reciclada dentro do estuário e/ou nunca ter
atingido o oceano. Outro fator que deve ser considerado para a ausência do fosfato
na plataforma continental é a assimilação do fosfato por bactérias heterotróficas
(BENITEZ-NELSON., 2000), uma vez que as concentrações de clorofila-a foram
relativamente baixas neste período.
As baixas concentrações de silicato encontradas em agosto de 2010 sugerem
consumo fitoplanctônico, dos quais, as diatomáceas representam principal grupo
para o consumo deste nutriente por utilizá-lo na construção de suas frústulas
(STATHAM, 2012). Este consumo possivelmente explica as baixas concentrações
de silicato na plataforma continental interna, visto que as concentrações de silicato
foram elevadas na região externa estuarina. Apenas nos meses de maio, agosto e
setembro de 2011 foram observadas concentrações mais altas ao longo da
plataforma. Nestas campanhas, o silicato na plataforma provavelmente foi
relacionado ao maior aporte continental ou mesmo a contribuição de frente de
plataforma colaborada pela atuação de ventos.
As menores concentrações de silicato e clorofila-a indicam limitação para a
produção primária de diatomáceas na plataforma continental externa, o que
evidencia neste período, uma dinâmica mais heterotrófica no ambiente (STATHAM,
2012).
5.3.3 Razões de NID:PID:SiD
Toda a área de estudo foi caracterizada pelos diferentes tempos de residência
estuarina, pelas trocas com o mar, por processos físicos ligados à circulação e
fatores climáticos que, segundo Jickles (2005), somados a diversas interferências
antropogênicas têm alterado os percentuais de distribuição de nutrientes (LI et al.,
2012; STHATAM, 2012).
As maiores razões de SiD:PID > 16:1 encontradas na PCI, refletem a baixa
disponibilidade de fósforo na plataforma continental. A entrada de sílica dissolvida
através dos sistemas estuarinos próximos à área de estudo contribui ainda mais
para o aumento destas razões. Eça (2009) relatou que as razões de SiD:PID e
56
SiD:PID, foram maiores nas regiões próximas ao Rio Almada, Pardo e Una. A
mesma observação foi feita anteriormente por Souza (2002), que relatou que apesar
de o Rio de Contas apresentar uma vazão superior ao Rio Pardo, esse último exibiu
uma razão maior de silicato em relação ao fosfato. Porém as baixas razões de
SID:PID, no período de agosto a setembro de 2011, indicam a influência das
elevadas concentrações de fosfato oriundas da exportação do Rio Cachoeira que
ocorreram neste período e que contribuíram para a diminuição das razões.
A possível explicação para as altas razões de SID:NID, mesmo em
concentrações baixas de silicato na plataforma continental, principalmente na PCE,
pode estar relacionada a limites indetectáveis de nitrato. Estes resultados são
semelhantes aos de Leblanc et al., (2004) na camada fótica de Almeria-Oran e aos
de Ramirez et al., (2005) no Mar de Albaron no período de verão na mesma
plataforma continental em uma profundidade acima de 20 m. Estes autores também
observaram que limites não detectáveis de nitrato também poderiam ser a
explicação para as baixas razões de NID:PID, como observado na nossa área de
estudo.
As elevadas razões observadas no mês de fevereiro na plataforma continental
podem estar relacionadas à retenção de fosfato no estuário. Os resultados
apresentados nos meses de janeiro e março de 2011 podem estar relacionados às
elevadas descargas dos rios, que ficam mais ao norte da área de estudo. Segundo
Eça (2009), o Rio de Contas apresenta uma razão elevada de NID em relação à
PID.
Um outro fator que pode também explicar esta elevada razão de NID:PID, é a
pequena influência que o estuário do Rio Cachoeira apresentou em relação as
concentrações de fosfato na plataforma continental. Apesar da elevada exportação
para o sistema adjacente, este nutriente chegou a limites não detectáveis na
plataforma continental, podendo com isso ter aumentado as razoes de NID:PID. As
menores razões NID:PID na REE, podem estar associadas à entrada de esgoto
doméstico que contém substancias ricas em fósforo, o que pode favorecer a
diminuição da razão (WITHERS; JARVIEB, 2008). Estas baixas razões NID:PID
foram observadas anteriormente por Silva (2007; 2012), neste mesmo estuário.
57
6 CONCLUSÕES
A região estuarina (REE) foi o que apresentou a maior subsaturação de OD%.
Com exceção de alguns pontos, esta subsaturação extendeu-se pela
plataforma continental.
A distribuição espaço temporal das espécies nitrogenadas sugere a
ocorrência de nitrificação na plataforma continental. As altas concentrações
de OD observadas na plataforma favorecem este processo.
As fontes de esgotos in natura e da estação de tratamento de esgoto (ETE)
colaboram para a exportação de nutrientes do estuário para a plataforma
continental, principalmente nos meses de verão, quando há uma maior
densidade de pessoas na região.
O estuário é um grande exportador de nutrientes, principalmente das formas
nitrogenadas, alternando exportações de nitrato e N-amoniacal.
O silicato influencia diretamente as concentrações de clorofila-a.
O estuário do Rio Cachoeira é uma fonte de nutrientes apenas para a
plataforma continental interna, principalmente, em periodos de maiores
vazões deste rio.
Parte dos nutrientes na plataforma continental interna pode ser oriunda de
outras fontes estuarinas mais ao norte da área de estudo, podendo estes
nutrientes ser carreados pela deriva litorânea. Além destes possiveiso
aportes estuarinos, outras possiveis fontes de nutrientes para a plataforma
continental interna incluem a reciclagem na AT e a ressuspensão de fundo.
Na plataforma continental externa, as principais fontes de nutrientes,
provavelmente, envolvem o processo de reciclagem e os efeitos de borda de
plataforma. Além disso, a deposição atmosférica também pode ser uma outra
fonte de nitrogênio para a plataforma continental, e que deve ser
considerada.
58
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