Avaliação ambiental da enseada MacKellar, ilha Rei George, Antártica, por meio de indicadores biológicos (foraminíferos) e sedimentológicos

• Main Author: Samanez Sarmiento, Joel Augusto
• Other Authors: Duleba, Wânia
• Format: Master Thesis
• Language: Portuguese
• Published: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP 2020
• Subjects: Foraminíferos bentônicos; Associações de foraminíferos; Península Antártica; Enseada Mackellar; Indicadores sedimentológicos; MacKellar inlet; Antarctic Peninsula; Foraminifera assemblages; Benthic foraminífera; Sedimentological indicators; Admiralty Bay; Antarctic; Austral; Entrada; King George Island; Mackellar; Mackellar Inlet; The Antarctic; Antarc*; Antarctica; Antártica
• Online Access: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/100/100136/tde-04022021-140104/; https://doi.org/10.11606/D.100.2020.tde-04022021-140104

Ecossistemas do continente antártico têm características únicas devido ao seu isolamento geográfico. O continente ainda tem ambientes quase intangíveis que dependem dos ecossistemas marinhos, especialmente de águas costeiras. Por causa da variedade de fatores que influenciam os ecossistemas marinhos, o estudo das relações entre organismos e parâmetros abióticos é necessário para obter uma compreensão de todo o ecossistema. O Peru é um país signatário do Tratado Antártico (1981), e desde 1988, vem realizando estudos de pesquisa principalmente na baía do Almirantado e áreas próximas. Conta com a Estação Científica Antártica Machu Picchu (ECAMP), localizada na enseada MacKellar, a qual mantem suas atividades durante o verão austral. Nesse contexto, o presente estudo tem por objetivo fazer a avaliação ambiental da enseada MacKellar por meio de indicadores biológicos e sedimentológicos (nutrientes, elementos metálicos e metaloide). Para isto foram analisadas 37 amostras de sedimento superficial, coletadas no verão de 2019. As amostras, coletadas em profundidade de 20 a 109 m, apresentam predominância de sedimentos litoclásticos síltico-argilosos (83%), com matéria orgânica de origem predominantemente marinha. As associações de foraminíferos encontradas são típicas da zona costeira antártica, com baixos valores de densidade de indivíduos vivos e mortos, diversidade e riqueza, e com predominância de espécies calcárias. Nos pontos amostrais situados próximos à linha de costa e às geleiras, os valores de densidade são muito baixos (1 a 20 ind.60cm-3), provavelmente devido ao revolvimento do fundo por ocasião de passagens de frentes frias, além da concentração de blocos de gelo. Nas partes centrais mais profundas e próximos a entrada da enseada, os valores de densidade são maiores na biocenose (>100 ind.60cm-3) e na tanatocenose (>200 ind.cm-3). Na biocenose foram encontradas 2251 carapaças pertencentes a 25 gêneros e 28 espécies, sendo Epistominella exigua com 22,59% e Bolivinellina pseudopunctata com 22,22%, as espécies dominantes. Na tanatocenose, foram encontradas 6961 carapaças, as quais pertencem a 31 gêneros e 34 espécies. Globocassidulina biora com 42,61% foi a espécie dominante. A análise de componentes principais (ACP) permitiu ver que a distribuição dos foraminíferos está fortemente ligada às variáveis físico-químicas. Na biocenose, as principais espécies de foraminíferos apresentam uma correlação positiva com os teores de CaCO3, Corg total e a profundidade e por sua vez, uma correlação negativa com a salinidade. Na tanatocenose, os foraminíferos apresentam uma correlação positiva muito fraca com a profundidade e o oxigênio dissolvido (OD), por sua vez, apresentam correlação positiva com silte, Corg total e Ntotal. Com respeito às concentrações de metais e metaloide, exceto pelo cobre (Cu) e arsênio (Ar) com concentrações média de 83 e 12.3 mg.kg-1, respetivamente, que estão entre TEL e PEL; os demais estão abaixo dos valores de TEL estabelecido pela legislação canadense e do nível 1 da resolução CONAMA 344. A presença de metais nos sedimentos, não evidencia poluição antrópica na enseada, pelo contrário, indica influência do intemperismo de fontes terrígenas nas áreas próximas Ecosystems on the Antarctic continent have unique characteristics due to their geographical isolation. The continent still has almost intangible environments that depend on marine ecosystems, especially coastal waters. Because of the variety of factors that influence marine ecosystems, the study of the relationships between organisms and abiotic parameters is necessary to gain an understanding of the entire ecosystem. Peru is a signatory country to the Antarctic Treaty (1981), and since 1988, it has been conducting research studies mainly in the Admiralty Bay and nearby areas. It has the Antarctic Scientific Station Machu Picchu (ECAMP), located in the MacKellar inlet, which maintains its activities during the southern summer. In this context, the present study aims to carry out the environmental assessment of the MacKellar inlet using biological and sedimentological indicators (nutrients, metallic elements and metalloid). For this, 37 surface sediment samples, collected in the summer of 2019, were analyzed. The samples, collected at depths of 20 to 109m, have a predominance of silty-clay lithoclastic sediments (83%), with organic matter of predominantly marine origin. The associations of foraminifera found are typical of the antarctic coastal zone, with low values of density of living and dead individuals, diversity and richness, and with a predominance of calcareous species. In the sampling points located close to the coast line and the glaciers, the density values are very low (1 to 20 ind.60cm-3), probably due to the revolving of the bottom during passages of cold fronts, in addition to the concentration of blocks of ice. In the deepest central parts and close to the entrance of the inlet, the density values are higher in biocenosis (> 100 ind.60cm-3) and in thanatocoenosis (> 200 ind.cm-3). In biocenosis, 2251 tests belonging to 25 genera and 28 species were found, Epistominella exigua with 22.59% and Bolivinellina pseudopunctata with 22.22%, was the dominant species. In thanatocoenoses, 6961 carapaces were found, which belong to 31 genera and 34 species, Globocassidulina biora with 42.61% was the dominant species. Principal component analysis (PCA) showed that the distribution of foraminifera is strongly linked to physical-chemical variables. In biocenosis, the main foraminifera species have a positive correlation with the levels of CaCO3, total organic carbon and depth, on the contrary, a negative correlation with salinity. In thanatocoenosis, foraminifera have a very weak positive correlation with depth and dissolved oxygen (DO), however, has a positive correlation with silt, total organic carbon and total nitrogen. With respect to the concentrations of metals and metalloids, except for copper (Cu) and arsenic (Ar) with average concentrations of 83 and 12.3 mg.kg-1, respectively, which are between TEL and PEL; the rest are below the TEL values established by Canadian legislation and level 1 of CONAMA 344 resolution. The presence of metals in the sediments does not show anthropic pollution in the inlet, on the contrary, it indicates the influence of weathering from terrestrial sources in the surrounding areas