Biogeoquímica da Baía de Guaratuba, Paraná, Brasil: origem, metabolismo, balanço de massa e destino da matéria biogênica - Brandini, Nilva (2008)
O objetivo deste trabalho foi investigar a origem, o metabolismo, o balanço de massa e o destino da matéria biogênica (CNP) em relação às forçantes hidrodinâmicas e meteorológicas no estuário da Baía de Guaratuba, PR. Foram abordadas quatro etapas: 1) avaliação do comportamento dos parâmetros físico-químicos e biogeoquímicos ao longo da zona de mistura estuarina (rio-mar), utilizando dados pretéritos (Out/01 a Ago/02) e quatro campanhas (Jun/04, Fev/05 e Fev e Mar/06), avaliando as principais fontes (rios, canais de mangue, efluente e o mar); 2) balanço de massa LOICZ utilizando os dados pretéritos (2001/2002) considerando as diversas escalas de tempo (anual, sazonal e diária) e compartimentos (único vs múltiplos); 3) produção primária (PP) aquática utilizando incubações in situ nos setores montante, central e jusante entre Jan/05 a Jan/06, estes resultados foram aplicados ao modelo empírico de Cole e Cloern (1987) para estimar a produtividade nas demais campanhas; 4) identificação da origem e taxas de acumulação da matéria orgânica (MO) sedimentar através de marcadores geoquímicos orgânicos utilizando a razão C:N, C:P fenóis das ligninas, clorofila-a, MO e isótopos 13C e 15N nos sedimentos superficiais (n=37) e em 4 testemunhos (L=45), coletados em Jul/04. Os resultados obtidos na distribuição dos parâmetros físico-químicos, em relação à salinidade (0 a 35) e a distância rio-mar (21 a -5 km), evidenciaram um comportamento do tipo não conservativo para todos os elementos estudados, exceto o silicato. A distribuição espacial dos nutrientes identificou os rios como a principal fonte de nitrato, seguido dos manguezais, que também influenciou fortemente as variações de pH, SH, CO2, N:P, NID, PT. As altas concentrações de CO2 e os níveis de %OD sugeriram predominância de heterotrofia em relação à autotrofia, principalmente nos setores montante e central nos períodos de maior aporte fluvial. A aplicação do modelo LOICZ, utilizando os três setores foi mais adequada para a caracterização da variabilidade espacial e contribuição destes nos fluxos de água e matéria e o metabolismo do estuário. O tempo de residência médio anual foi de 9 e 6 dias para 1 e 3 compartimentos, respectivamente. A baía exporta água para área costeira adjacente na taxa de 5,34.106.m3.d-1 na estação seca (inverno) e 8,03.106.m3.d-1 durante a estação chuvosa (verão). Em geral, o balanço de massa médio anual do sistema e seus compartimentos indicaram predominância de metabolismo autotrófico. Entretanto, o período chuvoso foi heterotrófico para o setor central e autotrófico para os demais, enquanto que no período seco o setor jusante passou a ser heterotrófico e os demais autotróficos. Quando o balanço foi efetuado no modelo de 1 caixa, a fixação do N supera a denitrificação (anual e sazonal), porém, quando efetuado em 3 caixas (setores) foi observado que há fixação líquida do nitrogênio somente no setor montante do sistema, demonstrando que a principal fonte de nitrogênio é o aporte continental via drenagem dos rios. As taxas de PP pelágica líquida (PPL) e bruta (PBL) da baía foram 106 e 176gCm-2.ano-1, corroborando com a autotrofia. A PPL dos setores montante, central e jusante foram 123, 114 e 76,4gC.m-2.ano-1, respectivamente. A PP foi potencialmente limitada pelo PID no setor montante e pelo NID jusante. De acordo com o estoque de nutrientes, clorofila-a e as taxas de PPL, o sistema pelágico do estuário pode ser classificado como mesotrófico. A PPB estimada através do modelo a partir de dados pretéritos e os obtidos neste estudo foi em média 147gC.m-2.ano-1. O setor central foi o mais produtivo com 236gCm- 2.ano-1 no períodos chuvoso e 120gCm-2.ano-1 no período seco, enquanto que nos canais de mangue correspondeu 12% da PP total do estuário. As razões C:N e o isótopo 13C evidenciaram o aporte de material terrestre nas regiões de rios e a contribuição de matéria da PP autóctone nos canais de mangue, setores central e jusante. Conforme o 13C, a contribuição terrestre/mangue nas amostras superficiais foi de 80-90% no setor montante, 50-70% central e 25-50% jusante, enquanto que no mar esteve em torno de 15-20%. A razão entre os grupos fenólicos (S/V= 0,84-1,38 e C/V=0,22-0,92) representou predominantemente a ocorrência de angiospermas lenhosas. As taxas de acumulação nos sedimentos apresentaram visualmente três fases deposicionais em todos os setores, uma atual (F1) entre 0-6cm com maior parte dos processos diagenéticos recente de carbono, intermediária (FII) entre 10-25cm e final (FIII, >25cm) de acumulação até a base dos testemunhos. As taxas de deposição de carbono na superfície de montante para jusante variaram de 90 a 30gCm-2.ano-1, enquanto a acumulação final na FIII foi de 5 a 10gCm-2.ano-1, respectivamente