Revista de Geologia, Vol. 21 (1), 2008
Revista de Geologia, Vol. 21, nº 1, 21-26, 2008
www.revistadegeologia.ufc.br
Caracterização e levantamento cianobacteriano das esteiras microbianas
coloformes em ambiente artificial (Salina Julieta), Araruama, Brasil
Loreine Hermida da Silva e Silvaa, Fabiane Federb, Anderson Andrade Cavalcanti Iespac,
Cynthia Moreira Damazioc, Deise de Oliveira Delfinoc & Frederico Alves dos Santos Lopesc Recebido em 01 de agosto de 2007 / Aceito em 11 de fevereiro de 2008
Resumo
A salina Julieta recebe água da lagoa de Araruama, que se localiza no estado do Rio de Janeiro, a leste da cidade de Araruama e a oeste da cidade de Cabo Frio, entre as latitudes 22o 49’ e 22o 57’ S e as longitudes
42o 00’ e 42o 23’ W. É composta por uma série de tanques de terra, obtidos por escavação, onde a água se
concentra lentamente, pela evaporação natural, até a precipitação do sal. O estudo se baseou em coletas mensais no período de maio de 2006 a maio de 2007. Para identificação da composição microbiana das esteiras coloformes, foram realizadas lâminas a fresco, semipermanentes e permanentes e observação em microscopia óptica. A análise revelou um total de vinte e cinco espécies de cianobactérias O predomínio das cianobactérias se justifica pelo fato destas serem portadoras de alta plasticidade morfológica, o que lhes permite sobreviver em vários tipos de ambientes e predominar nos ambientes hipersalinos.
Palavras-Chave: Esteiras microbianas, cianobactérias, salina Julieta Abstract
Julieta Saline receives water from lagoa de Araruama, which is located in the Rio de Janeiro state, in the eastern side of Araruama and to the western side of Cabo Frio city (22o 49’ to 22o 57’ S latitude
and 42o 00’ to 42o 23’ W longitude). It is composed of a series of soil tanks, obtained by natural
excavation, where water gradually concentrates through evaporation until salt precipitates. The study is based on monthly collections within the period ranging from May, 2006 to May, 2007. To identify the microbic composition of the coloform mat, fresh, semi-permanent and permanent slides were obtained and analyzed by means of optical microscopy. The analysis revealed a total of twenty-five cyanobacterial species. The predominance of cyanobacteria is justified by the fact that they are carriers of increased morphological adaptations, which enable them to survive in various types of environments and to be predominant in hypersaline environments.
Keywords: Microbial mats, cyanobacteria, Julieta Saline
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Núcleo de Geomicrobiologia. Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO). Avenida Pasteur no
458, laboratório 409, Urca, 22.290-240, Rio de Janeiro. Tel: (21) 2244-5681, Fax: (21) 2275-6085
b
Núcleo de Geomicrobiologia. Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO)
c
Programa de Pós Graduação em Geologia. Instituto de Geociências, Universidade do Brasil (UFRJ). E-mail: acdamazio@bol.com.br; iespa.bio@bol.com.br
1. Introdução
A lagoa de Araruama, localizada no Estado do Rio de Janeiro, é uma lagoa hipersalina, tendo sido considerada uma das maiores produtoras de sal no Brasil durante todo século XIX (Primo & Bizerril, 2002). O seu regime permanente e a sua origem estão vinculados às subidas sucessivas do nível do mar. O avanço litorâneo foi responsável pelo surgimento de duas séries de cordões litorâneos, de idades distintas, que fechou a lagoa de Araruama e formou um sistema de pequenas lagunas entre o mar e a lagoa (Coe Neto, 1984).
A salina é um corpo d’água salgada artificial, onde ocorre a precipitação do cloreto de sódio, a partir da evaporação das águas represadas. A evaporação se dá em estágios sucessivos, num processo em que a concentração de sais aumenta gradativamente (Silva & Santos, 1997).
Esses ambientes modernos, com águas de elevada salinidade, são sítios de alta produtividade biológica e podem ser usados como modelos de sedimentação relacionados aos evaporitos (Rosell
et al., 1998).
No fundo dos reservatórios de evaporação constata-se uma fina camada impermeabilizante constituída por cianobactérias (Baeta Neves & Casarin, 1990).
A composição microbiana das esteiras é dominada por cianobactérias, que adquiriram especi-alização e adaptação, devido à pressão do meio. Estas condições garantem a sobrevivência em ambientes inóspitos com elevadas taxas de salinidade e alcalinidade (Golubic, 1973).
Segundo Demergasso et al. (2003), as esteiras microbianas são descritas como comunidades bentônicas estratificadas que se desenvolvem na interface água e substrato sólido. Essas estruturas necessitam de um substrato para sua fixação, pois são formadas pela união de microorganismos, partículas salinas e sedimentos clásticos.
O estabelecimento e crescimento das esteiras são influenciados por parâmetros ambientais, com oscilação de oxigênio, acúmulo prolongado de água e elevadas taxas de sedimentação (Lemos, 1996). As esteiras microbianas pertencem ao primeiro estágio do desenvolvimento das construções
estromatolíticas (Silva e Silva, 2002). Essas estru-turas podem ser definidas como construções bios-sedimentares litificadas, que crescem através do acréscimo de lâminas de sedimentos aprisionados pela precipitação de carbonato como resultado da atividade de organismos microbianos (Altermann & Kazmierezak, 2003).
O trabalho desenvolvido teve por objetivo a caracterização das esteiras microbianas coloformes dos reservatórios de evaporação da salina Julieta, assim como, uma análise qualitativa da composição cianobacteriana.
2. Área de estudo
A salina Julieta (Fig. 1) recebe água da lagoa de Araruama, que se localiza no estado do Rio de Janeiro, a leste da cidade de Araruama e a oeste da cidade de Cabo Frio, entre as latitudes 22o 49’ e
22o 57’ S e as longitudes 42o 00’ e 42o 23’ W
(Bar-roso, 1987).
Na região predomina os ventos do nordeste, com velocidade variada que se intensifica no período de inverno e primavera (Höhn et al., 1986). Os ventos vão exercer influência sobre a salmoura e sobre os cristais de halita de forma isolada ou em placas de pequenos cristais que são transportados ao longo da superfície, e acumulam-se nas bordas dos reservatórios (Silva & Santos, 1997).
A salina Julieta é constituída por diversos reservatórios, de alguns centímetros de profundi-dade, que recebem nas bordas água da lagoa da Araruama através de canais de salinas, que são escavados paralelamente à orla (Primo & Bizerril, 2002).
Os canais de salina construídos levam a água salgada até a parte mais alta da salina (marnéis superiores ou reservatórios de carga). Após alguns dias, geralmente 72 horas, a água é transferida para quadras concentradoras menores, tendo através da evaporação, sua concentração de água diminuída pela mistura. Desta maneira, a água salgada é então levada sucessivamente para concentradores meno-res, até chegar aos cristalizadomeno-res, que se encontram na parte mais baixa da salina, nos quais por evaporação se obtém o sal quase puro (Cunha, 2003).
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3. Material e métodos
Foram realizadas seis coletas mensais durante os meses de maio de 2006 a maio de 2007, ao longo de cinco reservatórios de evaporação da salina Julieta. As amostras foram retiradas manualmente, com auxílio de espátula. Posteriormente, acondicio-nadas em recipientes plásticos identificados e conservadas em solução aquosa de formol a 4%, tamponada com bórax, num total de 40 amostras.
Em seguida, para constatação das cianobacté-rias, dos diferentes estratos das esteiras, foram confeccionadas lâminas a fresco, semipermanentes e permanentes para visualização da morfologia cianobacteriana em microscopia óptica.
As medições executadas foram no mínimo de seis por estrutura considerada, sendo estimado os diâmetros das colônias, o comprimento e a largura das células, o comprimento e a largura dos tricomas, a espessura das bainhas, obtendo-se além da média, os valores mínimos e máximos, com auxílio de ocular micrométrica (Silva e Silva, 2002).
O enquadramento taxonômico das cianobacté-rias seguiu os sistemas de Anagnostidis & Komárek
(1988), Komárek & Anagnostidis (1999) e Prescott (1975).
Durante as coletas, foram aferidos alguns parâmetros físico-químicos da água e das esteiras, tais como pH, temperatura da água, temperatura da esteira.
4. Resultados
As esteiras coloformes (Fig. 2) dos reservató-rios de evaporação se caracterizam por apresenta-rem pequenas elevações arredondadas com super-fície crespa; esses grumos são encontrados no local de coleta organizados em fileiras. Esse tipo de esteira além de apresentar uma fina camada de halita sobre sua superfície, também apresenta três tipos de laminações.
O estrato verde possui espessura de 2,50 cm, o vermelho se apresenta com 3,00 cm e o marrom com 2,60 cm. Entre os estratos, verificaram-se lâmi-nas filâmi-nas de carbonato de cálcio.
As laminações exibem coloração superficial verde, mediana vermelho e uma profunda com colo-ração marrom. Além disso, é importante destacar a
presença de finas lâminas de carbonato de cálcio nas estruturas analisadas.
A esteira coloforme apresentou a seguinte composição cianobacteriana: Aphanothece
cla-thrata W. & G. S. West 1906; Aphanothece conglomerata Rich 1932; Aphanothece halophy-tica Frémy 1933; Aphanothece saxicola Nägeli
1849; Aphanothece stagnina (Sprengel) A. Braun 1863; Chroococcus microscopicus Komárková-Legnerová & Cromberg 1994; Chroococcus
minimus (Keissler) Lemmermann 1904; Chroo-coccus minor (Kützing) Nägeli 1849; Chrooco-ccus minutus (Kützing) Nägeli 1849; Chroococcus obliteratus Ritcher 1886; Chrooco-ccus turgidus (Kützing) Nägeli 1849; Gloeothece vibrio N. Carter 1922; Leptolyngbya komarovii
(Anissimova) Anagnostidis & Komárek 1988;
Leptolyngbya tenuis (Gomont) Anagnostidis &
Komárek 1988; Phormidium acutum (Briihl & Biswas) Anagnostidis & Komárek 1988;
Phor-midium acuminatum (Gomont) Anagnostidis &
Komárek 1988, Phormidium breve (Gomont) Anagnostidis & Komárek 1988; Phormidium
formosum (Gomont) Anagnostidis & Komárek
1988; Phormidium hamelii (Frémy) Anagnostidis & Komárek 1988; Planktolyngbya subtilis (W. West) Anagnostidis & Komárek 1988;
Pseudo-capsa sphaerica (Proškina-Lavrenko) Kováèik
1988; Schizothrix friesii Gomont 1892; Spirulina
subtilissima Kützing 1843; Spirulina subsalsa
Oersted & Gomont 1892 e Synechococcus
salina-rum Komárek 1956.
Nas esteiras coloformes dos reservatórios de evaporação foram identificadas 25 espécies de cianobactérias, sendo qualitativamente mais freqüentes as famílias Synechococcaceae Komárek & Anagnostidis 1995, Chroococcaceae Nägeli 1849 e Phormidiaceae Anagnostidis & Komárek 1988 com 28%. Em seguida, as famílias Pseuda-nabaenaceae Anagnostidis & Komárek 1988 12% e Schizotricaceae Elenkin 1934 com 4%.
Dentre os parâmetros físico-químicos averigua-dos, os valores médios foram 27,9ºC para tempera-tura da água, 27,3ºC para temperatempera-tura da esteira microbiana e 8,0 unidades de pH.
5. Discussão e conclusões
De acordo com Baeta Neves (1993), foi verifi-cado que o alto índice de salinidade influência diretamente as respostas funcionais dessas espécies, trazendo mudanças estruturais.
Os parâmetros ambientais dos reservatórios de evaporação demonstraram condições importantes
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observado por Beyruth et al. (1992).
Neste aspecto, as cianobactérias se desenvol-vem de acordo com as condições do meio em que vivem, e espécies diferentes reagem de forma distinta a mudanças ambientais, conforme observado por Borba & Freire (2001).
O estudo em salinas demonstra que várias espécies de cianobactérias apresentam uma alta valência ecológica, em função da sua plasticidade morfológica de coabitar diversos tipos de ambientes. Similar ao apontado por Guimarães et al. (2002), a morfologia da esteira microbiana contém informações sobre a comunidade cianobacteriana que a edificou, e as condições ambientais existentes no ato de sua formação.
A observação dessas estruturas em salinas propícia a obtenção de dados sobre o seu desenvol-vimento e maturação, servindo como um meio de cultivo artificial.
A análise por estrato demonstrou que a Família Phormidiaceae Anagnostidis & Komárek 1988 foi a mais representativa na camada verde (Fig. 3) com 33% das espécies. Na vermelha (Fig. 4), a Família Synechococcaceae Komárek & Anagnostidis 1995 foi a mais expressiva obtendo uma porcentagem de 45%. No estrato marrom (Fig. 5), as Chroococca-ceae Nägeli 1849 exibiram freqüência de 54%.
Nos estratos distintos foram identificadas espécies comuns como Aphanothece halophytica Frémy 1933, Aphanothece saxicola Nägeli 1849,
Chroococcus microscopicus Komárcová
Legnero-vá & Cronberg 1994, Chroococcus minimus (Keissler) Lemmermann 1904, Chroococcus minor (Kützing) Nägeli 1849, Chroococcus minutus (Kützing) Nägeli 1849, Chroococcus turgidus (Kützing) Nägeli 1849, Gloeothece vibrio N. Carter 1922 e Leptolyngbya tenuis (Gomont) Anagnostidis & Komárek 1988.
O gênero Phormidium (Kützing) Gomont 1892 foi também destacado na composição das esteiras da Laguna Figueiroa, Baixa Califórnia, México por Margulis et al. (1980).
Nas esteiras coloforme os principais gêneros de cianobactérias encontrados são Lyngbya (Agardh) Gomont, Spirulina (Turpin) Gomont e
Phormidium (Kützing) Gomont conforme
observa-do por Urmeneta & Navarrete (2000), em esteiras
microbianas do delta do rio Ebro (Espanha) e por Damazio & Silva e Silva (2006) nas esteiras coloformes da lagoa Pitanguinha.
As cianobactérias filamentosas que, além de garantir a coloração esverdeada de seus estratos superficiais, permitem o aprisionamento dos sedimentos e a precipitação do carbonato de cálcio corroborando com Iespa el al. (2006).
Esteiras estratificadas devido a sua morfologia e composição cianobacteriana são capazes de for-mar estromatólitos corroborando com Riding (2000). Pode se inferir que a esteira microbiana coloforme devido a sua morfologia e composição cianobacteriana são capazes de formar estromató-litos domal segundo resultados de Iespa (2006). Agradecimentos
Fig. 3. Distribuição das famílias no estrato verde da esteira coloforme.
Fig. 4. Distribuição das famílias no estrato vermelho da esteira coloforme.
Fig. 5. Distribuição das famílias no estrato marrom da esteira coloforme.
Este trabalho foi apoiado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), através do Instituto Virtual de Paleontologia (IVP) e pela Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO).
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