CARACTERIZAÇÃO HIDROGEOQUÍMICA DOS SISTEMAS

A caracterizaçãohidrogeoquímica, realizada através da físico-química e demais parâmetros de suporte pesquisados, como material particulado em suspensão (MPS), clorofilaa e carbono orgânico dissolvido (COD) permitiu a observação de aspectos importantes relativos à caracterização e comparaçãodos estuários.

Nos ciclos de maré amostradosno estuário do Rio Paraíba do Sul (RPS), foi observada distinção quanto à influência da cunha salina entre os períodos de chuva e de estiagem. Em chuva, devido aoelevado fluxo fluvial (velocidade máxima da corrente 1,68m.s-1), não foi observada penetração da cunha salina no estuário, assim como não houve alteração na condutividade medida na água subsuperficial, comportamento distinto ao encontrado por Krugeret al. (2006), que em estudo semelhante em ciclo de maré no mesmo ponto ao deste estudo, em período chuvoso, encontrou salinidade de 29,5mesmo com corrente de 1,28m.s-1.

No ciclo amostrado em estiagem, houve fluxo negativo do rio, com a entrada da cunha salina a partirda elevaçãona amplitude de maré, porém com uma redução na salinidade no período de maior amplitude, indicando não haver um padrão claramente definido e que a massa d’água não penetra de forma homogênea no estuário e sim pormanchas ou ramificações.A região externa do estuário, amostrada em chuva, se caracterizou como zona de mistura da pluma estuarina (salinidade entre 11,5 e 27,8).

Souzaet al. (2010) pesquisou a dispersão da pluma do estuário do RPS através de marcadores isotópicos, verificando que em período de chuva a água fluvial leva cerca de 10 dias para chegar a águas do oceano aberto (35), enquanto que em estiagem, cerca de 6 dias, confirmando a importância do fluxo fluvial do RPS em distintas condições climáticas.

Na Baía de Sepetiba (BS), como se esperava, a salinidade foi crescente a partir do Canal de São Francisco em direção à região central da baía, onde o ponto 9, mais afastado da linha da costa, apresentou salinidade de águas oceânicas nos dois períodos (32,2).In situ, através de percepção visual e utilização de disco de Secchi, ficou evidente que o ponto 9BS apresentava uma massa d’água distinta aos demais pontos, com maior transparência e fora da zona de mistura da pluma estuarina do Canal de São Francisco, o que se confirmou no decréscimo dos parâmetros temperatura, MPS e concentração de clorofila a, e estando de acordo com Costa et al. (2005), que caracterizou essa área da baía como sendo de águas límpidas. Rodrigueset al. (2009) caracterizaram a pluma de dispersão do Canal de São Francisco em período de chuva e estiagem, encontrando salinidade superior a 30 próximo a desembocadura do canal, mesmo em chuva, indicando o confinamento da pluma a uma pequena área. Segundo os autores, a dispersão da pluma em estiagem se estende por cerca de 1,5km a partir da desembocadura do canal, enquanto que em períodos de maior descarga (chuva), por cerca de 3km.

A temperatura da água subsuperficial foi mais elevada em período de chuva, principalmente na Baía de Sepetiba, provavelmente pelo fato de as coletas em chuva serem realizadas entre o verão e outono (março/abril), enquanto que as em estiagem, no inverno (julho/agosto).

O oxigênio dissolvido em RPS apresentou média de 7,0mg.L-1, valor um pouco abaixo ao encontrado por Savergnini (2008) em estudo preliminar na foz do RPS, com média de 8,1mg.L-1. No ciclo de maré em período de chuva,a concentração de oxigênio dissolvido apresentou pequena variação, ao contrário da estiagem, onde ocorreu maior variação e alta correlação negativa com a salinidade (rs=-0,92; p<0,05), assim como em BS, onde a tendência decrescente com o aumento da salinidade não era esperado, embora a correlação negativa tenha sido significativa, porém menor (rs=-0,45; p<0,05).

Nos estuários pesquisados, o material particulado em suspensão (MPS) apresentou alguns valores maiores que o encontrado por Kalaset al. (2009) na Baía

de Guanabara, entre 20,7 e 65,2mg.L-1, o que pode ser explicado pelo maior aporte de material continental em RPS e pela proximidade com a fonte em BS, onde Thomazelli (2010) encontrou valores semelhantes de MPS adjacente à Foz do Canal de São Francisco.O MPS apresentou associação negativa com o oxigênio dissolvido, com correlação negativa significativa (rs=-0,75; p<0,05), indicando que com uma maior quantidade de partículas, ocorre um maior consumo do oxigênio, visto que as partículas agregam muitos microrganismos, que por sua vez, consomem o oxigênio dissolvido na água através de seu metabolismo aeróbio, reduzindo sua concentração na água.

O MPS apresentou correlação positiva significativa com a salinidade no ciclo de maré em estiagem (rs=0,70; p<0,05); o mesmo não ocorrendo em chuva, onde houve menor variação em seus valores. Na BS, essa correlação foi negativa em chuva (rs=-0,72; p<0,05) e positiva, muito elevada em estiagem (rs=0,99; p<0,05). Isso pode ser explicado pelo fato de em chuva haver um elevado fluxo fluvial e runoff com turbulência e grande aporte de materiais em suspensão na água, enquanto que em estiagem o Canal de São Francisco possui pequeno aporte de materiais particulados, onde a ciclagem interna da zona de mistura e ressuspensão dos sedimentos podematuar como maiores fontes de MPS para a BS, corroborando com o descrito por Rodrigueset al. (2009) em estudo semelhante na BS.

No ciclo de maré em período de chuva, os parâmetros físico-químicos apresentaram pequena diferença entre as amostras, devido à elevada descarga fluvial, ocasionando maior turbulência e homogeneidade da massa d’água. No entanto,considerando somente o ciclo em estiagem houve considerável variação nos parâmetros de suporte, onde o oxigênio dissolvido(rs=-0,83; p<0,05) e a clorofila

a(rs=-0,92; p<0,05)apresentaramelevada correlação negativa com a salinidade. Os valores de clorofila a encontrados neste estudo estão próximos ao descrito por Krugeret al. (2006) em estudo semelhante em ciclo de maré em RPS (1,9 a 23,4µg.L-1) e Rodrigueset al. (2009) em BS para pontos próximos aos deste estudo (1,0 e 16,4µg.L-1). Maiores concentrações em BS foram associados à zona de mistura em salinidade entre 15 e 25, indicando que nessa faixa ocorrem condições ideais para a atividade fotossintética e produtividade primária fitoplanctônica. Em RPS, no ciclo em estiagem houve grande variação da clorofila ae correlação negativa com a salinidade(rs=-0,83; p<0,05), o que pode ser explicado pela baixa profundidade do rio e reduzido fluxo fluvial, fornecendo boas condições para a

atividade fitoplanctônica, comportamento semelhante aoencontrado por Krugeret al. (2006).

O carbono orgânico dissolvido (COD) é resultante de processos metabólicos do fito e do zooplâncton, de fontes antrópicas, bemcomo de processos de mineralização da matéria orgânica particulada, constituído debiopolímeros e por produtos de sua decomposição, como açucares, aminoácidos,lipídios e fenóis. As maiores concentrações de COD no ambiente marinho são encontradas emáguas superficiais, de maior temperatura, onde a maiorparte da matéria orgânica é sintetizada. O COD apresentou pequena variação nos ciclos de maré em RPS, especialmente em período chuvoso. Valores entre 2,2 e 3,6mg.L-1 encontrados, diferem do descrito por Krugeret al. (2006), entre 1,4 e 6,7mg.L-1, onde os autores descrevem um aspecto conservativo do COD, com tendência de aumento da concentração em maré vazante, mesma tendência observada neste estudo para RPS.

Em BS, o COD apresentou tendência não conservativa em período de chuva, decrescendo com o gradiente salino (4,3 para 1,8mg.L-1). No entanto, em estiagem não houve essa tendência, onde as concentrações de COD se conservaram do Canal de São Francisco para a região central da baía, indicando processos de remineralização, gerando matéria orgânica dissolvida para a região central da baía.Luciani et al. (2008) encontraram para o Canal de São Francisco, concentração de COD de 4,2mg.L-1, muito próximo ao descrito neste estudo para o mesmo ponto 1 (4,3 mg.L-1). Para a região interna da baía, os autores encontraram valores entre 1,2 a 4,4mg.L-1, mesma faixa de variação ao encontrado neste estudo. Segundo os autores, a matéria orgânica dissolvida terrestre é diluída e dispersada com a marinha a partir da desembocadura do Canal de São Francisco. As altas concentrações de COD na BS podem ser explicadas pela circulação interna deste ambiente semi-aberto e a contribuição de matéria orgânica oriunda de manguezais, abundantes na região estudada,podendoinfluenciar a dinâmica do carbono nas áreas costeiras adjacentes.

Na figura 49, que relaciona as amostras com os parâmetros de suporte, podemos observar a divisão dealguns grupos, destacando espacialmente no eixo 1,as coletas em chuva daquelas realizadas em estiagem, e no eixo 2,os pontos sob influência fluvial daqueles de maiorcontribuição marinha.Com isto, o RPS agrupou os pontos fluviais coletados em chuva, se destacando daqueles coletados sob maior

influência marinha. Por outro lado os pontos na BS foram distanciados no eixo 1 pela sazonalidade entre chuva e estiagem.

S1c S2c S3c S4c S5c S6c _S7c S8cS9c S1e S2e S3e S4e S5e S6e S7e S8e S9e P1cP3c P6cP8c P10c P12c P13c P14c P15c P1e P2e P3e P4e P5e P6e P7e P8eP9e P10e -3 -2 -1 0 1 2 3 Factor 1: 38,71% -2 -1 0 1 2 F a c to r 2 : 2 5 ,3 0 % S1c S2c S3c S4c S5c S6c _S7c S8cS9c S1e S2e S3e S4e S5e S6e S7e S8e S9e P1cP3c P6cP8c P10c P12c P13c P14c P15c P1e P2e P3e P4e P5e P6e P7e P8eP9e P10e >Influência fluvial >Influência marinha zona de mistura S T pH O2 COD MPS Cla -0,5 0,0 0,5 Factor 1 : 38,71% -0,5 0,0 F a c to r 2 : 2 5 ,3 0 % S T pH O2 COD MPS Cla

Figura 49 - Projeção espacial da ordenação dos vetores dos parâmetros de suporte (a) e amostras (b) nas duas componentes principais. S: Baía de Sepetiba. P: Rio Paraíba do Sul. c: chuva. e: estiagem.

a)

Na figura 49a os parâmetros como salinidade, clorofila a e pH foram relacionados às amostras localizadas sob a influência marinha durante a estiagem. Por outro lado, os pontos de coleta em período de chuva se destacaram por apresentarem maior influência fluvial, estando grande parte das demais amostras na zona de mistura da pluma estuarina e com maior influência de processos autóctones.

5.2 PARTIÇÃO E COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA RELACIONADA ÀSUA