Estudo do ciclo biogeoquímico do silício em diferentes sistemas marinhos como ferramenta para identificação de alterações ambientais de origem natural e/ou antrópica

• Main Author: Bastos, Ana Teresa Cordeiro Cid
• Other Authors: Saraiva, Elisabete de Santis Braga da Graca
• Format: Master Thesis
• Language: Portuguese
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2014
• Subjects: ambiente tropical; Antarctic; Antártica; biogenic silica; biogeochemistry; biogeoquímica; estuário; estuary; fitoplâncton; nutrientes; nutrients; silica biogênica; silício; silicon; tropical environment; Bransfield Strait; Ferro; Nordeste; Sob’; Vinda; Antarc*; Antarctica
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21137/tde-06012015-162251/

O silício encontra-se no meio marinho nas formas: dissolvida e particulada (biogênica e litogênica). O ciclo biogeoquímico deste elemento está sujeito à influência sazonal e às alterações antrópicas. Este trabalho visa entender a relação entre as diferentes formas de silício como resposta a processos de origem natural e antrópica em diferentes ambientes (Estreito de Bransfield, Antártica; Complexo Estuarino-Lagunar de Cananeia-Iguape, SP; região costeira de Recife, PE). O Estreito de Bransfield pela sua localização remota é das áreas estudadas, a menos impactada pelo homem. A região nordeste do Estreito mostrou menores concentrações de silicato na superfície associadas à menor diversidade fitoplanctônica, constituída por diatomáceas do gênero Corethron que facilitam o afundamento de Si e a remineralização do C e N. Já na região sudoeste do Estreito a concentração de silicato foi maior, assim como a influência do degelo, que contribui para uma maior disponibilidade de ferro, indicada pelo traçador Si*, aumentando a diversidade fitoplanctônica. Nesta região também houve a presença de espécies que facilitam o afundamento de C e N e a remineralização de Si. O Complexo Estuarino-Lagunar de Cananeia-Iguape, apresentou sinais de impacto antrópico sobretudo no setor norte (Iguape), mostrado pelas diferentes frações do silício que foram excelentes indicadores de processos erosivos. No setor sul a influência antrópica não foi observada, assim o silício indicou processos de origem natural como a sedimentação, evidenciada pela remoção do BSi e do LSi, e a ressuspensão onde as concentrações das frações particuladas foi maior. A região costeira de Recife está sob a influência dos aportes fluviais provenientes dos rios Capibaribe e Beberibe. A distribuição da maioria dos parâmetros, incluindo o silicato e o BSi, mostraram esta influência vinda de oeste, atingindo a barreira na saída do porto e se propagando em direção a nordeste. Devido ao maior aporte de nutrientes nas estações mais próximas à costa a produção primária foi incentivada, evidenciada pelos maiores valores de clorofila-a e BSi. Nas estações mais distantes da costa os parâmetros tiveram valores característicos de áreas oligotróficas, com as frações de silício mostrando concentrações bastante baixas. O silício se mostrou um excelente indicador de aportes continentais naturais e antrópicos. São poucos os trabalhos que quantificam o BSi e o LSi no meio aquático, assim este estudo consiste em um ponto inicial para o entendimento do silício particulado em águas brasileiras. Silicon is found in the marine environment under the forms: dissolved and particulate (biogenic and lithogenic). The biogeochemical cycle of this element is subject to seasonal influences and anthropogenic changes. This work aims to understand the relationship between different forms of silicon in response to processes of natural and anthropogenic origin in different environments (Bransfield Strait, Antarctica; Cananeia-Iguape Estuarine-Lagoon Complex, SP coastal region of Recife, PE) . The Bransfield Strait is, of the studied areas, the least impacted by man, because of its remote location. The northeastern Strait region showed lower silicate concentrations associated with lower phytoplankton diversity, consisting of diatoms of the genus Corethron that facilitate sinking af Si and remineralization of C and N. In the southwestern region of the Strait silicate concentration was higher, as well as the influence of thaw, which contributes to increased iron availability, indicated by Si* tracer, that increases phytoplankton diversity. In this region there was also the presence of species that facilitate the sinking of C and N and the remineralization of Si. Cananeia-Iguape Estuarine -Lagoon Complex, showed signs of anthropogenic impact especially in the northern sector (Iguape), showed by silicon different fractions, which were excellent indicators of erosion processes. In the southern sector, anthropogenic influence was not observed. Silicon indicated processes of natural origin, like sedimentation, evidenced by the removal of BSi and LSi, and resuspension where concentrations of particulate fractions was higher. The coastal region of Recife is under influence of fluvial inputs from Capibaribe and Beberibe rivers. The distribution of most parameters, including silicate and BSi, showed this influence coming from the west, reaching the barrier at the port exit and propagating toward northeast. Due to higher nutrient availability in the stations nearest to the coast, primary production was encouraged, evidenced by high values of chlorophyll-a and BSi. In the stations more distant to the coast, the parameters had values characteristic of oligotrophic areas , with the forms of silicon showing very low concentrations. Silicon proved to be an excellent indicator of continental natural and anthropogenic contributions. There are few studies that quantify the BSi and LSi in the aquatic environment, therefore this study is a starting point for understanding particulate silicon in Brazilian waters.