Revista de Geologia, Vol. 18, nº 2, 153-158, 2005
www.revistadegeologia.ufc.br
Registro de biolaminóides poligonais na lagoa de Araruama,
Estado do Rio de Janeiro, Brasil
Loreine Hermida da Silva e Silvaa, Cynthia Moreira Damaziob & Anderson
Andrade Cavalcanti Iespac
Recebido em 24 de maio de 2005 / Aceito em 19 de setembro de 2005
Resumo
A Lagoa de Araruama está localizada entre as coordenadas de 22º 49’ 30" e 22º 56’36" S de 42º 23’01" e 43º23’2" W, no Estado do Rio de Janeiro, Brasil. Está submetida a um clima semi-árido com grande déficit no balanço de precipitação-evaporação. O objetivo deste estudo é caracterizar a composição cianobacteriana e tipificar os biolaminóides poligonais encontrados no assoalho da Lagoa de Araruama. O estudo se baseou em coletas mensais entre os meses de julho de 2004 a dezembro de 2004. O processamento da análise taxonômica envolveu a confecção de lâminas frescas e permanentes, com a realização de medidas em microscópio, onde foram observadas as características morfológicas clássicas. A família mais representativa foi a Phormidiaceae Anagnostidis & Komárek 1988, com 50%. As demais famílias apresentaram os seguintes percentuais: Chroococcaceae Nägeli 1849, com 20%, Oscillatoriaceae Gomont 1892, com 10%, Synechococcaceae Komárek & Anagnostidis 1995, com 10%, Pseu-danabaenaceae Anagnostidis & Komárek 1988, com 5% e Schizothricaceae Elenkin 1934, com 5%. Palavras-Chaves: Biolaminóides, Cianobactérias, Lagoa de Araruama
Abstract
The Araruama Lagoon is located between 22º 49’ 30" to 22º 56’36" S and 42º 23’01" to 43º23’2" W, in the Rio de Janeiro State, Brazil. The semi-arid climate presents a great precipitation and evaporation deficit ratio. The aim of this study was to characterize the cyanobacteria assemblage and polygonal biolaminoids types found in the floor of Araruama Lagoon. The study was based on monthly sampling between the months of july 2004 and december 2004. The taxonomic analisys was made with fresh and permanent slides, through optic microscope mensuration, that evalued its classic morphologic characteristics. The family the most frequent was a Phormidiaceae Anagnostidis & Komárek 1988, with 50%. A lot family observe produce percentage next: Chroococcaceae Nägeli 1849, with 20%, Oscillatoriaceae Gomont 1892, with 10%, Synechococcaceae Komárek & Anagnostidis 1995, with 10%, Pseudanabaenaceae Anagnostidis & Komárek 1988, with 5% and Schizothricaceae Elenkin 1934, with 5%.
Keywords: Biolaminoids, Cyanobacteria, Araruama Lagoon
a
Núcleo de Geomicrobiologia. Avenida Pasteur no 458, laboratório 409. Urca, 22.290 -240, Rio de Janeiro, Brasil.
Tel: (21) 2244-5573 ramal 29. Fax: (21) 22445547. E-mail: loreineh@unirio.br
b
Bolsista do Núcleo de Geomicrobiologia. Rua Barão de Itapagipe nº 56 apt 402. Tijuca, 20261-005, Rio de Janeiro, Tel: (21) 25024696. Fax: (21) 25023012. E-mail: acdamazio@uol.com.br
c
Programa de Pós Graduação em Geologia. Instituto de Geociências, Universidade do Brasil (UFRJ). E-mail: iespa.bio@uol.com.br
1. Introdução
O estudo das lagoas apresenta um marcante interesse científico, não só pelas ações físico-químicas, ocasionadas por importantes fluxos de matéria e energia, como, também, encontram relevância por razões econômicas e ecológicas. Do ponto de vista hidrodinâmico, as lagoas do Rio de Janeiro podem ser classificadas como do tipo barreira arenosa litorânea fechada ou semi-fechada (Azevedo, 1984).
A lagoa de Araruama está localizada entre as latitudes de 22º49’30" e 22º56’36" S e longitudes de 42º23’01" e 43º23’2"W próximo a Cabo Frio, a cerca de 100 km da cidade do Rio de Janeiro. Apresenta uma área de 210 km2 e,
uma característica significativa, apresenta salini-dades em torno de 52 ‰, uma vez e meia a do oceano. Muitas lagoas do litoral brasileiro são maiores que a de Araruama, mas em nenhuma outra dessa dimensão o teor de sal é tão alto. A causa está na elevada evaporação, no baixo índice de chuvas e na pequena descarga de água doce na lagoa. Como são poucos os riachos que chegam a ela, também é mínimo o depósito de sedimentos, sendo assim boa a transparência da água (Coutinho et al., 1999).
A área ao norte da lagoa é composta por um relevo de colinas rebaixadas, relacionadas a rochas pré-cambrianas e aos depósitos terciários. A área ao sul é formada por uma planície de cordões arenosos, os quais dão origem às restin-gas de Massambaba e Cabo Frio. Com uma bacia de drenagem reduzida que se afunila para leste, a lagoa possui apenas dois rios perenes, que deságuam na sua porção oriental, sendo eles o Rio das Moças e o Rio Mataruna (Lessa, 1991). O clima da região é semi-árido, com média baixa de chuvas, da ordem de 890 mm/ano, destacando-se que a evaporação (1.372 mm/ano) é maior que a precipitação, gerando um déficit hídrico. O vento de maior freqüência é o noroeste (37%), predominando durante todo o ano com velocidades de 4 a 6 m/s (Primo & Bizerril, 2002). Os biolaminóides podem ser denominados de esteiras algais, esteiras microbianas, esteiras de cianobactérias, laminitos microbianos e
estromatólito em potencial, porque ocorre uma predominância de espécies de cianobactérias, que são responsáveis pela formação da estrutura sedimentar laminada. Essas estruturas sedimen-tares laminadas são denominadas estruturas estro-matolíticas (Stolz, 2000).
Consistem de diferentes populações de cianobactérias que ocorrem pequenas camadas horizontais. Essas camadas podem ter alguns milímetros e até alguns centímetros de espessura. Além das cianobactérias, também, podem ser encontradas diatomáceas, bactérias púrpuras sulfurosas, bactérias sulfurosas e bactérias verdes nas esteiras microbianas na Espanha (Urmeneta & Navarrete, 2000).
Os biolaminóides recentes têm sido encontrados principalmente em ambientes mari-nhos costeiros salinos ou hipersalinos. São produzidos como resultado da interação ambien-tal e da comunidade bentônica (Batchelos et al., 2000). As algas, agentes biológicos componentes destas estruturas, arranjam-se de forma peculiar e são responsáveis pela retenção e aprisionamento do sedimento que as compõem. Estes arranjos podem formar tufos, retículos, bem como, se apresentar em enovelados, tendo como conse-qüência a modelagem distinta dos biolaminóides (Damazio, 2004). São normalmente encontrados sobre a areia siliciclástica e substrato com fino grão siliciclástico (Schieber, 1998).
Podem ser observados nas porções de inframaré, intermaré e supramaré da lagoa e são mais facilmente evidenciados em períodos de baixa precipitação, podendo até mesmo ficar totalmente submersos, desaparecendo, dependen-do da estação dependen-do ano (Damazio, 2004). Tem seu desenvolvimento relacionado às espécies cocóides e filamentosas, contribuindo para os primeiros depósitos orgânicos, que serão degra-dados e modificados pela atividade bacteriana subseqüente (Silva e Silva, 2002).
O crescimento dos biolaminóides poligonais depende das cianobactérias filamentosas que aprisionam e unem os sedimentos (Noffke et al., 2001). Este crescimento se dá através do acrés-cimo de lâminas de sedimentos aprisionados pela precipitação de carbonato, como o resultado da
atividade de organismos microbianos (Altermann & Kazmierezak, 2003). Para realizar-se a precipitação e a calcificação dependem da super-saturação de CaCO3 no ambiente marinho (Arp
et al., 2001).
Após a formação dos biolaminóides, ocorre um processo de cimentação dos grãos aprisio-nados com o carbonato de cálcio. Devido à sedimentação rápida, as cianobactérias são soterradas e uma nova colonização ocorre na superfície. Este dinamismo acarreta uma relação “produção orgânica versus deposição de sedimentos”, que indica o tempo de resistência de um biolaminóide em uma determinada camada (Silva & Silva et al., 2004).
Estas comunidades microbianas têm sua composição taxonômica relacionada às condições ambientais que, também, influem na moldagem distinta dos biolaminóides, os quais possuem como elemento fundamental estas microalgas, que posteriormente, irão formar os estromatólitos. Sua relevância geológica está relacionada à reconstrução paleoambiental, apontando que condições ambientais semelhantes prevaleciam no passado (Damazio, 2004).
O principal objetivo deste trabalho foi o registro dos biolaminóides poligonais encontradas no assoalho da Lagoa de Araruama, bem como, sua caracterização cianobacteriana.
2. Materiais e métodos
Foram realizadas coletas durante o ano de 2004, na borda nordeste da lagoa, no Porto do Carro, município de Cabo Frio A amostragem do sedimento se realizou em 05 quadrantes de 1,0 m2, distanciados entre si de 15 m, com auxílio de
espátula de pedreiro, tendo sido o sedimento acondicionado em frascos plásticos opacos, sendo retiradas um total de 35 amostras. Para a fixação das cianobactérias presentes no sedimento foi adicionada uma solução aquosa de formol a 4% à água da lagoa, tamponada com bórax e mantida na ausência de luz.
As amostras foram selecionadas segundo os seguintes critérios: integridade, coesão, colora-ção, porosidade e tamanho, levando-se em
consideração a espessura dos estratos, largura e comprimento, dados obtidos com paquímetro. O material dos biolaminíodes amostrados inclui, em média, 200g.
O processamento da análise taxonômica envolveu a confecção de lâminas frescas e permanentes, com realização de medidas em microscópio, com o auxílio de ocular micrometra-da, onde foram observadas as características morfológicas clássicas. Para cada espécime foram realizadas 10 mensurações, sendo averiguado o diâmetro dos filamentos, diâmetro das colônias, diâmetro dos tricomas, espessura das bainhas, comprimento e largura das células, obtendo-se os valores médios, mínimos e máximos.
3. Resultados
Os biolaminóides poligonais (Fig. 1) são freqüentemente verificados nas porções de infra, supra e entremarés, apresentando gretas de contração e laminações que variam em cor e espessura. Sua composição argilo-arenosa difere dos demais biolaminóides encontrados neste sistema lagoa o que pode ser justificado pelos sedimentos recebidos por esta lagoa dos rios que nela desembocam.
O comprimento médio dos biolaminóides foi de 18,1 cm e largura média é de 15,4 cm. O primeiro estrato argiloso apresentou coloração verde, com espessura média de 8,3 mm, o segundo arenoso de coloração cinza claro, com 15,5 mm e o terceiro argiloso cinza escuro, com 13,2 mm. No interior deles, ocorrem poucas conchas de bivalves gastrópodes e ostracodes. Foram observadas sulfobactérias esféricas e cocóides compondo a base dos biolaminóides.
Foram identificadas 20 espécies de ciano-bactérias na constituição destes biolaminóides:
Aphanothece halophytica Frémy 1933; Aphanothece marina (Ercegoviæ) Komárek &
Anagnostidis 1995; Chroococcus membraninus (Meneghini) Nägeli 1849; Chroococcus
microscopicus Komárková-Legnerová &
Cronberg 1994; Chroococcus minimus (Keissler) Lemmermann 1904; Chroococcus turgidus (Kützing) Nägeli 1849; Leptolyngbya tenuis
(Gomont) Anagnostidis & Komárek 1988; Lyngbya
aestuarii (Liebman) Gomont 1892; Microcoleus chthonoplastes (Thuret) Gomont 1892; Microcoleus tenerrimus Gomont 1892; Microcoleus vaginatus (Vaucher) Gomont 1890; Oscillatoria lacustris (Klebahn) Geitler 1925; Phormodium acutum (Briihl & Biswas) Anagnostidis & Komárek
1988; Phormidium acuminatum (Gomont), Anagnostidis & Komárek 1988; Phormidium
formosum (Gomont) Anagnostidis & Komárek
1988; Phormidium hamelii (Frémy) Anagnostidis
& Komárek 1988; Phormidium okenii (Gomont)
Anagnostidis & Komárek 1988; Phormidium
terebriforme f. amphigranulata (Gomont.)
Anagnostidis & Komárek 1988; Phormidium willei (Gardner) Anagnostidis & Komárek 1988;
Schizothrix friesii Gomont 1892.
4. Discussão
Nestes biolaminóides, a família de cianobac-térias mais freqüente foi a Phormidiaceae Anagnostidis & Komárek 1988, com 50% das espécies, seguida das famílias Chroococcaceae Nägeli 1849, com 20%, Oscillatoriaceae Gomont 1892, com 10%, Synechococcaceae Komárek & Anagnostidis 1995, com 10%, Pseudanabaena-ceae Anagnostidis & Komárek 1988, com 5% e Schizothricaceae Elenkin 1934, com 5%.
Os principais gêneros de cianobactérias encontrados nas camadas superficiais dos
biolaminóides são Microcoleus Gomont (1892),
Lyngbya Agardh & Gomont (1892) e Phormidium Kutzing & Gomont (1892),
corroborando com Urmeneta & Navarrete (2000).
O biolaminóide analisado apresentou dominância quantitativa de uma determinada espécie de cianobactéria, que foi a Microcoleus
chthonoplastes (Thuret) Gomont 1892 (Fig. 2),
corroborando com os resultados obtidos por Hoffmann (1976) para as esteiras da Shark Bay na Austrália.
Nas camadas mais profundas ocorre predomínio de formas esféricas e na região superficial das filamentosas. Isso ocorre devido a fatores como intensidade luminosa e tempera-tura que podem ser limitantes para as cianobacté-rias filamentosas. Ocorrendo morte de parte das filamentosas e aumento das formas esféricas, adaptáveis a pouca intensidade luminosa em estratos profundos (Damazio, 2004).
A coloração final dos biolaminóides é prova-velmente resultado da combinação das cores inerentes as cianobactérias (Silva e Silva & Senra, 2000).
As esteiras encontram-se associadas a microgastrópodes, ostracodes e biválvios em concordância com o observado para a Lagoa Salgada por Silva e Silva (2002), apresentando-se na localidade como mais uma fonte de carbonato de cálcio.
Na análise por estrato pode ser observada uma diminuição gradativa da quantidade de ciano-bactérias do estrato superficial para o profundo, igualmente revelado para dos biolaminóides da Lagoa Pitanguinha por Damazio (2004), bem como, a substituição das espécies filamentosas por esféricas, justificando o grau de maturação das camadas.
5. Conclusões
A Lagoa de Araruama está localizada numa região de clima seco com ventos fortes e evaporação superando a precipitação. A alta salinidade limita em muito a amplitude de espécies que sobrevivem em tamanha adversidade.
Neste aspecto, destacam-se as cianobacté-rias, pois sua diversidade morfológica e independência nutricional as colocam como adap-táveis a tais condições, explicando sua abundância ao ocupar tal nicho.
Os biolaminóides apresentaram-se como uma estrutura compacta, porosa, no formato de polígono plano e delimitado. No estrato verde foi observada grande quantidade de cianobacté-rias filamentosas, provavelmente responsáveis pelo aprisionamento do sedimento, que com o amadurecimento da laminação vão sendo substi-tuídas por espécies esféricas. A baixa predação nas cianobactérias dos biolaminóides por pastadores favorece seu desenvolvimento.
Baseado na alta freqüência cianobacteriana e na distribuição das formas encontradas, pode-se concluir que os benefícios para estes organis-mos derivados da formação dos biolaminóides incluem equilíbrio, estabilização do habitat, diversificação do nicho e aumento do habitat através do desenvolvimento dos biolaminóides.
Os biolaminóides recentes aparecem implantados sob climas quentes e secos, propi-ciando reconstruções paleoambientais e paleocli-máticas. A sua distribuição nesta lagoa está provavelmente relacionada à umidade e a ação dos ventos que movimenta e distribui o sedimento.
Abaixo da última camada dos biolaminóides pode ser observada matéria orgânica, onde ocorre o predomínio das sulfobactérias.
A importância geológica dos biolaminóides associa-se ao fato de comporem o primeiro substrato consolidado para a formação das demais estruturas estromatolíticas.
Agradecimentos
Este trabalho foi apoiado pela FAPERJ (Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro), através do IVP (Instituto Virtual de Paleontologia), pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) e pela UNIRIO (Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro) por conceder auxílio financeiro para os estudos de campo.
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