Biogeochemical processes in a tropical hypersaline lagoon: trophic crises, diffusive fluxes, and phytoplankton nutrition

Registro completo de metadados
MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorWasserman, Julio Cesar de Faria Alvim-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/4365891367994000-
Autor(es): dc.contributorGuimarães, Teresa Cristina Soares de Mello-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1403456179574857-
Autor(es): dc.contributorSchultz, Cristina-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9329966207766185-
Autor(es): dc.contributorRibeiro, Humberto Marotta-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/1909782159839302-
Autor(es): dc.contributorCunha, Leticia Cotrim da-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0415198949492913-
Autor(es): dc.contributorMachado, Wilson Thadeu Valle-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9250125302396616-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2540861875126199-
Autor(es): dc.creatorTrevisan, Cleuza Leatriz-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-01-03T11:40:16Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-01-03T11:40:16Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-11-27-
Data de envio: dc.date.issued2024-11-27-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/35543-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/919489-
Descrição: dc.descriptionCoastal lagoons are among the most productive ecosystems in the world, but they have been severely impacted by cultural eutrophication, which affect both the ecosystem and the local community. Nutrients (nitrogen and phosphorus) that reach the lagoons can have different destinations. Part of nutrients is used by autotrophic organisms, another fraction remains in the water, or is deposited and accumulated in the sediment through diagenetic processes. At the sediment–water interface, chemical interactions can remobilize nutrients to the water column, alter existing chemical species, or form new compounds. Nutrient fluxes can favor an unbalanced increase in phytoplankton biomass and reduce water transparency by promoting the maintenance of primary productivity. The Laguna de Araruama (AL) is a coastal lagoon of great ecological and social relevance in the Região dos Lagos (Rio de Janeiro). However, anthropogenic changes since the 1970s have impacted this ecosystem, with the establishment of eutrophic conditions in 2005 and the occurrence of fish mortality and HAB since then. The present work was motivated by episodes of change in water transparency occurred between 2019 and 2022. The methodology comprised three different approaches, each one linked to a specific objective, forming the main axis of the thesis: 1) trophic crises and their causes; 2) quantification of nutrient fluxes; and 3) the nutritional requirements of local phytoplankton. Samples of water, sediment, and phytoplankton were collected in 9 campaigns between 2019 and 2022, and an equipment was developed to filtrate different sizes of phytoplankton. The Araruama Lagoon was compartmentalized into three sectors according to the salinity gradient from the sea connection to western portion: marine (32-35); central (50-67); and interior (35-50). The pore water presented very high nutrient contents, in some cases up to 100 times higher than the overlying water at the water–sediment interface. The direct indicators of trophic crises were phosphate, ammonium, and nitrite+nitrate and the N:P ratio favored by the diffusive fluxes of phosphorus and nitrogen. While the indirect descriptors were temperature, salinity, and turbidity. The turbid water (maximum Secchi =1.0 m) showed fluxes between 0.08–2.7 μmol L–1 (phosphate), 0.17–65 μmol L–1 (ammonium), and 15.6–70.3 μmol L–1 (nitrite+nitrate) and N:P ratio between 7–330. Non–turbid water (maximum Secchi =3.8 m) ranged from 0.08–1.3 μmol L–1 (phosphate), 0.17–9 μmol L–1 (ammonium), and 1.5–18 μmol L–1 (nitrite+nitrate). To complete, a mass balance determined the nutritional requirements of local phytoplankton (cyanobacteria, dinoflagellates, and diatoms) at 32.76 μg N g–1 and 26.66 μg P g–1 . The results indicated that sediments and sewage are the sources of nutrients for the maintenance of local phytoplankton, and that they can accentuate the critical state of the lagoon. Affirmative and effective environmental management actions are necessary to reduce future negative impacts on this unique environment.-
Descrição: dc.descriptionFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro-
Descrição: dc.descriptionFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionLagunas costeiras estão entre os ecossistemas mais produtivos do mundo, porém têm sido severamente impactadas pela eutrofização cultural, afetando tanto o ecossistema como a comunidade local. Os nutrientes (nitrogênio e fósforo) que chegam às lagunas podem ter diferentes destinos. Parte é utilizada pelos organismos autotróficos, outra fração permanece na água, ou é depositada e acumulada no sedimento através de processos diagenéticos. Na interface sedimento–água, as interações químicas podem remobilizar nutrientes para a coluna de água, alterar as espécies químicas existentes, ou ainda formar novos compostos. Os fluxos de nutrientes podem favorecer um aumento desequilibrado da biomassa fitoplanctônica e reduzir a transparência da água por promover a manutenção da produtividade primária. A Laguna de Araruama (AL) é uma laguna costeira de grande relevância ecológica e social da Região dos Lagos (Rio de Janeiro). No entanto, alterações antrópicas desde a década de 1970 impactaram este ecossistema, com o estabelecimento de condições eutróficas em 2005 e desde então mortalidade de peixes e HAB têm ocorrido. O presente trabalho foi motivado por episódios de mudança na transparência da água ocorridos entre 2019 e 2022. A metodologia compreendeu três abordagens diferentes, cada uma ligada a um objetivo específico, formando o eixo principal da tese: 1) crises tróficas e suas causas; 2) quantificação dos fluxos de nutrientes; e 3) as exigências nutricionais do fitoplâncton local. Amostras de coluna d'água, sedimento e fitoplâncton foram coletadas em 9 campanhas entre 2019 e 2022, e um equipamento de coleta foi desenvolvido para filtração de diferentes tamanhos de fitoplâncton. A laguna foi compartimentada em três setores, de acordo com o gradiente de salinidade a partir da conexão com o mar na direção oeste : marinho (32-35); central (50-67); e interior (35-50). A água intersticial apresentou teores de nutrientes muito elevados, alguns casos até 100 vezes maiores que a água sobrejacente à interface água–sedimento. Os indicadores diretos das crises tróficas foram: fosfato, amônio, nitrito e nitrato e a razão N:P, favorecidos pelos fluxos difusivos de fósforo e nitrogênio. Enquanto os indiretos foram temperatura, salinidade e turbidez. A água turva (Secchi máximo=1.0 m) apresentou fluxos entre 0.08–2.7 μmol L–1 (fosfato), 0.17–65 μmol L–1 (amônio), e 15.6–70.3 μmol L–1 (nitrito+nitrato) e razão N:P entre 7–330. A água não–turva (Secchi máximo=3.8 m) variou entre 0.08–1.3 μmol L–1 (fosfato), 0.17–9 μmol L–1 (amônio), e 1.5–18 μmol L–1 (nitrito+nitrato). Para completar, um balanço de massa determinou as necessidades nutricionais do fitoplâncton local (cianobactérias, dinoflagelados e diatomáceas) em 32.76 μg N g–1 e 26.66 μg P g–1 . Os resultados indicaram que sedimentos e esgoto são as fontes de nutrientes para manutenção do fitoplâncton local, e que podem acentuar o estado crítico da laguna. Ações afirmativas e eficazes de gerenciamento ambiental são necessárias para a redução dos impactos negativos futuros nesse ambiente tão singular.-
Descrição: dc.description159 f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languageen-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectEutrophication-
Palavras-chave: dc.subjectHhypersaline lagoons-
Palavras-chave: dc.subjectNutrient fluxes-
Palavras-chave: dc.subjectPhytoplankton-
Palavras-chave: dc.subjectCoastal management-
Palavras-chave: dc.subjectEcossistema lagunar-
Palavras-chave: dc.subjectCiclagem de nutriente-
Palavras-chave: dc.subjectLagoa de Araruama (RJ)-
Palavras-chave: dc.subjectQualidade da água-
Palavras-chave: dc.subjectEutrofização-
Palavras-chave: dc.subjectEutroficação-
Palavras-chave: dc.subjectLagunas hipersalinas-
Palavras-chave: dc.subjectFluxos de nutrientes-
Palavras-chave: dc.subjectFitoplâncton-
Palavras-chave: dc.subjectGerenciamento costeiro-
Palavras-chave: dc.subjectImpacto ambiental-
Título: dc.titleBiogeochemical processes in a tropical hypersaline lagoon: trophic crises, diffusive fluxes, and phytoplankton nutrition-
Tipo de arquivo: dc.typeTese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

Não existem arquivos associados a este item.
Mostrar registro simples do item Visualizar estatísticas

Avaliação

1 2 3 4 5

Conteúdo acessível em Libras usando o VLibras Widget com opções dos Avatares Ícaro, Hosana ou Guga. Conteúdo acessível em Libras usando o VLibras Widget com opções dos Avatares Ícaro, Hosana ou Guga.