FLUXOS DIFUSIVOS DE AMÔNIO NA INTERFACE ÁGUA-SEDIMENTO EM CANAIS DE MANGUEZAL DO ESTUÁRIO DO RIO MARAPANIM – PA

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Ambiental

Autores

Pereira, L.C.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ) ; Bêrredo, J.F. (MUSEU PARAENSE EMÍLIO GOELDI) ; Matos, C.R.L. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ)

Resumo

Este trabalho visa estimar a taxa de liberação dos fluxos difusivos de NH4+ na interface água-sedimento do manguezal do estuário do rio Marapanim - PA. Foram realizadas duas coletas no estuário do rio em três zonas, no período de maior e menor precipitação. As águas de fundo e intersticial foram extraídas através do sistema Rhyzon® e as análises de NH4+ realizadas por espectrofotometria. Os resultados indicam que os sedimentos atuam como fonte de NH4+ para o estuário, apresentando maiores valores no período chuvoso (0,45 a 2,12 mmol.m².d-1) em comparação ao de estiagem (0,09 a 0,21 mmol.m².d-1). Variações no acúmulo de matéria orgânica, aliados a físico-química do meio, ocasionaram em mudanças nos padrões de liberação de amônio na interface água-sedimento sazonalmente.

Palavras chaves

Fluxo difusivo; amônio; manguezal

Introdução

O nitrogênio é um nutriente essencial para a manutenção dos processos químicos e biológicos em ambientes estuarinos (SINGH et al, p. 233, 2005), adquirindo grande importância na cadeia produtiva primária nesses ecossistemas. Nos manguezais, o amônio (NH4+) origina-se da decomposição (aeróbica e anaeróbica) de substâncias orgânicas. Na água do mar, os principais processos consumidores do NH4+ são a oxidação microbiológica, a assimilação por fitoplâncton e bactérias, e a transferência para a atmosfera como NH3 (GUIMARÃES E MELLO, p. 54, 2006). O NH4+ produzido durante a decomposição anaeróbica da matéria orgânica do sedimento pode ser adsorvido e fixado por partículas finas, referido como NH4+ trocável; liberado na água intersticial para manter o equilíbrio entre o trocável e o dissolvido; assimilado em N orgânico por micro-organismos; e transportado para águas de fundo por meio de difusão, ressuspensão do sedimento ou bioturbação (SONG et al, p. 714, 2003). A direção do fluxo do amônio na interface água-sedimento depende das concentrações nos dois compartimentos. Diferentes regiões marinhas podem exercer o papel de fonte ou sorvedouro de NH4+ e o seu conhecimento, bem como de suas grandezas, é necessário para um melhor entendimento do ciclo do N e avaliação dos impactos causados pelas atividades humanas aos ambientes naturais. Este trabalho tem como objetivo estimar a taxa de liberação de NH4+ dos sedimentos de manguezal para determinar se a coluna sedimentar de cada ponto funciona como armazenadora ou fornecedora de NH4+ para a água do estuário. Dessa maneira o estudo da composição química da água intersticial de sedimentos redutores, como os manguezais, é uma importante fonte de estudos sobre os processos biogeoquímicos que ocorrem na coluna sedimentar.

Material e métodos

A área de estudo está situada no município de Marapanim na costa nordeste do estado do Pará, a 120 km de Belém, situado à leste da desembocadura do rio Amazonas. Os pontos de amostragem estão situados na porção norte do estuário do rio Marapanim e foram enumerados de acordo com a distância da margem do estuário, sendo P1 o mais próximo da margem, sob influência de uma barra de areia próxima, e P2 e P3 em canais de maré secundários. Duas coletas foram realizadas nos três pontos de amostragem entremarés, no período de maior (abril/2017) e menor (setembro/2017) precipitação. Em cada ponto foram coletados dois testemunhos, através de mergulho autônomo em tubos de acrílicos (50 cm de comprimento, Ø = 8 cm). Um testemunho foi destinado às leituras de pH, Eh e extração da água intersticial e de fundo através do sistema Rhyzon® (SEEBERG-ELVERFELDT et al., p. 361, 2005) com uma resolução de 1 cm até 2 cm de profundidade, de 2 cm até os 20 cm, e de 5 cm até 35 cm, e as alíquotas separadas dentro do glove bag sob atmosfera de N2 e congeladas até o momento da análise de amônio dissolvido. Outro testemunho foi extrudido in situ, com a mesma resolução, as amostras foram acondicionadas e refrigeradas. A análise de granulometria foi realizada através de um Analisador de Partículas a Laser CILAS. A análise de carbono orgânico total (COT) foi realizada em um analisador automático CHN. As concentrações de amônio dissolvido foram determinadas por colorimetria em espectrofotômetro SP1105 da BEL Photonics, de acordo com Carmouze (1994). Os fluxos difusivos foram calculados a partir dos perfis de água intersticial e da água de fundo sobrejacente, utilizando a primeira lei de Fick.

Resultado e discussão

Os sedimentos do estuário do rio Marapanim apresentaram granulometria dominada pela fração silte seguida da fração areia fina. São anóxicos e levemente ácidos, com maior potencial de redução e mais ácido no período chuvoso (Eh: -357 a -16 mV) (pH: 4,94 a 6,4) em relação ao de estiagem (Eh: -222 a 20 mV) (pH: 6,02 a 7,16), em ambos os parâmetros há a tendência de diminuir com a profundidade (Figura 1). As concentrações de COT são mais altas no período chuvoso (0,84 a 3,26%) em relação ao de estiagem (1,25 a 2,62%). As concentrações de amônio dissolvido na água intersticial apresentaram tendência de aumentar com a profundidade e também foram superiores no período chuvoso (56,9 a 840,8 μM) em relação ao período de estiagem (16,2 a 583,1 μM) (Figura 1). Os fluxos difusivos de amônio na interface água-sedimento calculados a partir da primeira lei de Fick indicaram que está havendo liberação do amônio do sedimento para a água de fundo, logo é possível afirmar que os sedimentos de Marapanim atuam como fontes de amônio para o estuário. Os fluxos foram mais altos nos três pontos estudados no período chuvoso (0,448 a 2,124 mmol.m².d-1) em relação ao de estiagem (0,093 a 0,214 mmol.m².d-1) (Figura 2). Os fluxos de P2 e P3 são maiores no período chuvoso em relação ao P1, principalmente devido às mais altas concentrações de COT e pH mais ácido nessas duas áreas. No entanto em P1 apesar da maior entrada de matéria orgânica ser no período de estiagem, observa-se maior potencial de redução no período chuvoso, o que pode ter contribuído para uma maior liberação de amônio neste período.

Distribuição dos perfis de pH, Eh e NH4+ na água intersticial e de fundo e COT no sedimento dos pontos 1, 2 e 3 nos períodos chuvoso e de estiagem.


Valores de fluxos de amônio (NH4+) na interface água-sedimento dos pontos de coleta 1, 2 e 3 nos períodos chuvoso e de estiagem.

Conclusões

O estuário de Marapanim é um ambiente muito dinâmico no qual os sedimentos estão altamente sujeitos às variações ambientais. As variações na deposição de COT aliadas a físico-química do sedimento ocasionaram mudanças nos padrões de distribuição de amônio na água intersticial, alterando sua liberação na interface água-sedimento sazonalmente. Este estudo demonstrou que os manguezais de Marapanim são importantes exportadores de amônio (nutriente) para o estuário de Marapanim, apresentando maiores valores no período chuvoso em comparação ao de estiagem.

Agradecimentos

Ao Centro de Pesquisa Museu Paraense Emílio Goeldi e ao CNPq pela concessão da bolsa PIBIC e disponibilização dos recursos para a realização deste trabalho.

Referências

CARMOUZE. J. P. O metabolismo dos ecossistemas aquáticos: Fundamentos teóricos, métodos e análises químicas. São Paulo: Editora Edgard Blucher: FAPESP, 1994.
GUIMARÃES, G. P.; MELLO, W. Z. Estimativa do fluxo de amônia na interface ar-mar na Baía de Guanabara: estudo preliminar. Quimica Nova, v. 29, n° 1, 54-60, 2006.
SEEBERG-ELVERFELDT, J.; SCHLÜTER, M.; FESEKER, T.; KÖLLING, M. A. Rhizon in situ sampler (RISS) for pore water sampling from aquatic sediments. Limnol. Oceanogr. Meth., n.3, p. 361–371, 2005.
SINGH, G.; RAMANATHAN, A. L.; PRASAD, M. B. K. Nutrient Cycling in Mangrove Ecosystem: A Brief Overview. Int. J. of Ecology and Environmental Sciences, n° 31, 231-244, 2005.
SONG, J.; LUO, Y. M.; ZHAO, Q. G.; CHRISTIE, P. Novel use of soil moisture samplers for studies on anaerobic ammonium fluxes across lake sediment: water interfaces. Chemosphere, n° 50, 711–715, 2003.