Distribuição de fósforo em sedimentos e águas intersticiais de manguezais em áreas de preservação no Rio de Janeiro.

Área

Gestão ambiental

Autores

Lavor, R. (IFRJ) ; Antunes, P. (IFRJ) ; Lacerda, S. (IFRJ) ; Oliveira, G. (UFF) ; Nascimento Silva, G. (UFF) ; Machado, W. (UFF)

Resumo

A distribuição de fósforo em sedimentos e águas intersticiais de manguezais da APA Guapi-Mirim e de Guaratiba (RJ) foi avaliada por meio de análises de espectroscopia. Os sedimentos avaliados encontram-se prioritariamente nas frações silte e argila, o que favorece a retenção na fase sólida. A análise de ortofosfato confirmou que o fósforo ocorre majoritariamente no sedimentos. Além disto, o fracionamento entre fósforo orgânico e inorgânico foi avaliado e de uma forma geral houve uma predominância do nutriente em forma inorgânica. Comparando os perfis analisados, o de Guapi-Mirim apresentou maior concentração de fósforo inorgânico. Isto é explicado pela atividade antrópica causada pelos efluentes enviados diretamente a Baía de Guanabara.

Palavras chaves

Sedimento de manguezal; Água Intersticial; Fósforo

Introdução

O manguezal é um ecossistema de transição entre os ambientes marinho e terrestre, atuando de forma conjugada como acumulador de nutrientes para o crescimento da vegetação, dentre eles, o fósforo. Com isso, há uma relação direta entre os dois, pois se há o empobrecimento do fósforo, haverá insuficiência da vegetação, entretanto, se houver um enriquecimento do mesmo, cresce aceleradamente a vegetação neste local. Este enriquecimento de nutrientes é conhecido por eutrofização, quando há aumento da produção primária de plantas e algas (Sanders et al., 2014), de modo consequente a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) será afetada. Este trabalho propõe a análise quantitativa de duas áreas, as quais apresentam ecossistemas de manguezal. Os territórios onde foram realizadas as análises estão indicados a seguir: Guaratiba (Baía de Sepetiba) e APA Guapi-Mirim (Baía de Guanabara), os dois locais onde foram realizadas as coletas de dados pertencem a áreas de preservação ambiental. O trabalho tem como objetivo descrever a biogeoquímica do fósforo, de acordo com o seu fracionamento em fósforo orgânico e fósforo inorgânico, relacionando então com as características de granulometria apresentadas nos manguezais da APA Guapi-Mirim e Guaratiba no Estado do Rio de Janeiro.

Material e métodos

Para a coleta das amostras, foi utilizado um tubo de acrílico em campo, seccionado com o espaçamento de 1 cm em 1 cm para posteriormente se iniciar a extração do fósforo inorgânico e total. Para a extração de ambos (ASPILA e CHAU, 1976), foi quantificado uma massa de 0,300 gramas do sedimento após a secagem e maceração, adicionou-se então 10 ml de HCl 1M, logo em seguida colocou-se sob agitação por 16 horas e extraindo assim o fósforo inorgânico (PI). Em relação a extração do fósforo total (PT), foi realizada a calcinação a 450º C, em um período de 4 horas e em seguida macerado. As próximas etapas foram a mesma da extração de PI. Para se obter uma quantificação, os extratos foram submetidas à análise de espectrofotometria (GRASSHOFF et al., 1983), em duplicata. O cálculo do fósforo orgânico (PO), foi realizado a partir da diferença entre o fósforo total e o fósforo inorgânico. Assim como na metodologia empregada no sedimento, as concentrações de ortofosfato foram obtidas por espectroscopia, com absorvância em 885 nm. A água intersticial foi extraída do sedimento após a retirada do testemunho, por meio de rizomas. A fim de realizar a análise granulométrica, pesou-se as amostras entre 3 e 4 gramas para a realizar a secagem das mesmas. Posteriormente, adicionou-se 10 ml de HCl 6M para efetuar a descarbonatação. Logo, as amostras foram calcinadas a 450º C, em um período de 4 horas, em seguida foram adicionados 20 ml de hexametafosfato (NaPO3)6, com isto a amostra encontra-se pronta para a análise. As amostras foram analisadas através do granulômetro a laser Cilas 1064, que determina a fração granulométrica do material no intervalo de 0,04μm a 500μm.

Resultado e discussão

Com base nos dados gerados, tornou-se possível a caracterização do fracionamento do fósforo inorgânico (PI) e do fósforo orgânico (PO). Na figura 1, foi observado a distribuição do fósforo de acordo com a profundidade no manguezal da APA de Guapi-Mirim, no mesmo torna-se claro que independente da profundidade, a quantidade do PI mostrou-se duramente todo o perfil superior a quantidade do PO. Estes dados permitem definir que o manguezal de Guapi-Mirim possui menos matéria orgânica do que no testemunho de Guaratiba. Observa-se que a composição deste sedimento é em sua maioria silte e argila, o que auxilia a explicar a característica do mangue de ter a função de barreira biogeoquímica para esse nutriente. O esclarecimento para o aspecto de barreira está relacionado com a granulometria, pois, a areia não faz parte da composição dos sedimentos, que apresentam a peculiaridade de sequestrar o fósforo (BORGES, 2006). Na figura 2, foi observado a distribuição do fósforo de acordo com a profundidade no manguezal de Guaratiba. Nesse perfil verifica-se que há divergência dos dados da APA Guapi-Mirim (Figura 1).Em relação a granulometria, a fração de argila foi menor em Guapi-Mirim. Além disso, há uma particularidade no perfil de Guaratiba, onde há um acúmulo de fosfato na água intersticial abaixo dos 25 centímetros. Neste caso, houve o enriquecimento do fósforo dissolvido conjugado com o empobrecimento do mesmo no sólido. A marcação horizontal no gráfico indica a profundidade que serve de limiar entre a camada enriquecida em fosfato e a camada empobrecida. Isto pode ser explicado por uma degradação da matéria orgânica, liberando o fosfato abaixo dos 25 centímetros, tornando então a disponibilidade do fósforo dissolvido, em relação a fase sólida, mais alta do que em Guapi- Mirim.

Granulometria, distribuição do fósforo no sedimento e do fosfato nas águas intersticiais do manguezal da APA Guapi-Mirim/RJ.


Granulometria, distribuição do fósforo no sedimento e do fosfato nas águas intersticiais do manguezal de Guaratiba/RJ.

Conclusões

Fundamentado nos dados fornecidos anteriormente e com base na discussão realizada, pode-se concluir que apesar de serem áreas de preservação, o sedimento mostra que há ainda assim uma grande degradação, onde a geoquímica do fósforo está sendo intensamente afetada. A alta concentração de fósforo inorgânico é promovida pelo aporte de efluentes originados pelas fontes residenciais e industriais. O perfil de Guapi-Mirim apresentou maior concentração de fósforo inorgânico, o que é explicado por uma maior influência de atividades antrópicas.

Agradecimentos

Agradecemos ao PPG em Geociências (Geoquímica)-UFF, a equipe do Laboratório 403, a CAPES, CNPq e FAPERJ pelo auxílio financeiro. R. Lavor agradece a bolsa PIBIC EM do CNPq.

Referências

ASPILA, H. A.; CHAU, A. S. Y. 1976. A Semi-automated Method for the Determination of Inorganic, Organic and Total Phosphate in Sediments. Analyst, v. 101, pp. 287-197, 1976.

BORGES, A.C.Dinâmica do fósforo em sedimentos de manguezal em um gradiente de degradação da vegetação. Dissertação (Mestrado em Geociências) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, 2006.
GRASSHOFF, K.; EHRHARDT, M.; KREMLING, K. Methods of seawater analysis. Verlag Chemie, 1983, 419 p.
SANDERS, C. J., et al. Elevated rates of organic carbon, nitrogen, and phosphorus accumulation in a highly impacted mangrove wetland, Geophysical Research Letters, v. 41, p. 2475–2480, 2014.