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Resumos Expandidos
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VARIAçÕES INFRA-ANUAIS NAS CARACTERÍSTICAS DA MATÉRIA ORGÃNICA
it ~ DOS SEDIMENTOS DO CANAL DA BERTIOGA, SUDESTE DO BRASIL.
MICHEL MICHAELOVITCH DE MAHIQUES''4 ; MOYSÉS GONSALEZ TESSLER''4; AKIRA HOSHIKA 2; YASUFUMI MISHIMA 2; KENITIRO SUGU10''4; KICHIICHIRO KAWANA z
' Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo
2 Chugoku National Industrial Research Institute -Hiroshima -Japão 3 Instituto de Geociéncias da Universidade de São Paulo
' Pesquisador do CNPq
ABSTRACT
Thirty four sediment samples, obtained from a core, collected in a bank in front of a mangrove area, in Bertio~a Channel (State of São Paulo), were analyzed for contents of organic C and N, C 3/C12 ratio, and total and inorganic P. The analysis of the characteristics of the organic matter in the core, lead to the identification of infra-annual changes in the deposition of organic matter, which revealed to be strongly related to its origin (marine or terrestrial). One sample, occurring at 45 cm depth showed anomalous values of all parameters, and can be related, even to strong natural changes in the dynamics of the channel or to the construction of a road
passing over the channel. INTRODUÇÃO
Os processos atuantes sobre a região costeira que exercem influência sobre a sedimentação podem ser compreendidos segundo quatro escalas temporais distintas: ultra-anuais, circa-anuais, infra-anuais, e geológicas.
Os processos ultra-anuais apresentam uma freqüência de ocorrência maior do que uma vez por ano, e podem ser exemplificados, nas áreas costeiras brasileiras, pela passagem de sistemas frontais, responsáveis pela intensificação da erosão e transporte de sedimentos praiais e da plataforma interna (Tessler &Mahiques, 1994). Os processos circa-anuais, apresentam uma freqüência de ocorrência de cerca de uma vez por ano. Na costa brasileira são representados, por exemplo, pela penetração da Água Central do Atlântico Sul CACAS), que induz à saída da Água Costeira, possibilitando a exportação de sedimentos continentais para áreas mais profundas da plataforma continental (Furtado &Mahiques, 1990).
Os processos infra-anuais, ou decadais, apresentam uma variabilidade em escala maior que um ano. Podem ser exemplificados através de variações na pluviosidade ou na intensidade de incidência de frentes frias sobre a costa. Encaixam-se neste nível, grande parte das variações de linha de costa induzidas pela atividade antrópica.
Finalmente, os processos geológicos são aqueles que apresentam variabilidade em uma escala de milhares ou, no mínimo centenas de anos. No litoral brasileiro, são representadas pelas variações relativas do nível do mar, ao longo do Quaternário, responsáveis pela modelagem geral da costa atual e pelo desenvolvimento das planícies costeiras das regiões sudeste e sul do País (Suguio et
al., 1985).
Desses quatro níveis, pode-se afirmar que a escala infra-anual é a que apresenta o menor grau de compreensão dos processos, uma vez que os dois primeiros constituem uma interface entre a Oceanografia Física e a Geológica e o último constitua objeto de estudos geológicos tradicionais, sendo desta forma, mais estudados e compreendidos. De uma forma geral, no litoral brasileiro, os estudos de variabilidade infra-anual sobre a costa têm sido limitados às análises de variações de
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Na costa brasileira, não há referências à análise da variabilidade temporal, na coluna sedimentar, em escala infra-anual. As razões para este fato prendem-se às dificuldades em se medir idades da ordem de dezenas de anos em colunas sedimentares, o que pode ser obtido apenas através de técnicas radiométricas, e à quase ausência de dados em áreas de altas taxas de sedimentação.
Por outro lado, percebe-se a importância da intensificação de estudos nesta escala de tempo, na medida em que os efeitos da atividade antrópica far-se-ão registrar, na coluna sedimentar, neste intervalo de tempo, e a deposição de substâncias poluentes não se limita ao momento atual, isto é, apresenta registro, na coluna sedimentar, abaixo da superfície.
OBJETIVO
O objetivo do presente trabalho é compreender as variações infra-anuais, às quais foi submetida a região do Canal da Bertioga, litoral central do Estado de São Paulo, através da análise das mudanças nas características da matéria orgãnica depositada em um banco, adjacente a um manguezal na área.
A escolha dos constituintes da matéria orgânica, como traçador, prende-se à sensibilidade desses para detectar, em áreas estuarinas, variações ambientais, tais como, mudanças na influência continental e marinha e produtividade local.
METODOLOGIA
Em novembro de 1995 foi coletado um testemunho, com 67 cm de
profundidade, utilizando-se um tubo de PVC, pré-tratado (Figura 1). O testemunho foi, rapidamente aberto e amostradas alíquotas de sedimento, a cada 2 centímetros, em intervalos de 1 cm de espessura. As amostras foram, então, liofilizadas, para
posterior análise.
Não foram verificadas, macroscopicamente, variações texturais importantes, ao longo do testemunho, à exceção de um nível arenoso, localizado a 45 centímetros de profundidade e que se diferencia do restante do testemunho, que apresenta litologia predominantemente lamosa.
As análises foram realizadas nos laboratórios do Chugoku National Industrial Research Institute, Província de Hiroshima, Japão.
Os valores de conteúdo em carbono e nitrogênio orgânico foram obtidos através de um analisador CARLO ERBA NA 1500 NCS, após acidificação com solução de HCI 1 N. Para a realização das análises, foram utilizados padrões de sulfanilamida.
Os valores de razão isotópica C13/C12 foram obtidos com a utilização de um espectrômetro de massa Finnigan MAT DELTA S, ligado ao analisador NCS, de forma que o CO2 resultante da combustão do sedimento é automaticamente injetada no espectrõmetro de massa. Para a determinação das razões isotópicas (o/oo vs PDB), foram utilizados padrões de alanina (8C13/C12 = -21,56 PDB).
Os valores de conteúdo em fósforo inorgânico foram obtidos através do ataque ácido com HCI 1 N, adição de molibdato de amônia e medição da absorbância, a 880
nm, em espectrofotômetro Hitachi U-1000, utilizando-se cubetas de 1 cm de percurso
óptico. Para a análise do fósforo total, a única diferença consistiu na queima das amostras, a 450°C, durante três horas, do material, antes do ataque ácido. Para a construção da curva de calibração foram feitas medidas de absorbância sobre quatro
diferentes diluições de KH2PO4. Os valores de conteúdo em fósforo orgânico foram obtidos subtraindo-se os teores de fósforo inorgãnico dos teores de fósforo total.
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Figura 1 -Localização do testemunho coletado (Canal da Bertioga, Baixada Santista, Estado de São Paulo).
Os dados sobre taxa de sedimentação do mesmo testemunho já foram apresentados anteriormente em Hoshika et al. (1996), tendo sido obtido uni valor médio de 1,7 cm/ano, para o intervalo amostrado. Esta taxa permite estimar o ano de 1955 como referência para a base do testemunho.
RESULTADOS
Os teores de carbono orgânico sofreram variações significativas ao longo da seção analisada, oscilando entre 22,53 e 107,28 mg/g (peso seco). Valores maiores
que 80,0 mg/g foram medidos nos níveis de 3-5 cm, 15-19 cm e 61-63 cm. Valores inferiores a 40 mg/g foram medidos nos níveis de 1 cm e 45 cm.
Os teores de nitrogênio orgânico apresentaram variações entre 1,02 e 4,26 mg/g (peso seco). Os maiores valores foram observados nos níveis de 3 cm e 17
cm, e o menor valor foi medido no nível de 1 cm.
As razões C/N (massa), apresentaram variação entre 18,0, a 45 cm de
profundidade, e 29,6, a 19 cm.
Os valores de razão isotópica C13/C12 (vs PDB) apresentaram uma oscilação suave, em torno de -26,00 0/00, à exceção da amostra coletada na profundidade de
45 cm, que apresentou valor inferior a -25,00 0/00.
Os teores de fósforo total variaram de 0,22 mg/g, observado no nível de 1 cm, a 1,19 mg/g, medido na profundidade de 45 cm. A mesma tendência foi observada no comportamento da distribuição do fósforo orgânico, cujos valores variaram de 0,03
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Os resultados obtidos permitem verificar que, ao longo do período relativo à deposição dos sedimentos, correspondente a, aproximadamente 40 anos, ocorreram importantes variações nos teores dos parãmetros analisados. De uma forma geral, os conteúdos em carbono e nitrogênio orgãnicos sofreram variações de teores de mais de quatro vezes. Os teores de fósforo orgãnico tiveram uma variação da ordem
de 8 vezes, o que é, também, significativo.
A realização de uma análise de correlação entre os parâmetros estudados, indica que a deposição de matéria orgânica é fortemente dependente da maior ou menor influência continental ou marinha sobre o sistema. Parece, também, que o sistema esteve sujeito a dois períodos, de maior influência continental, ocorridos, possivelmente, em 1984 e em 1958. Uma análise das variações de pluviosidade na Baixada Santista não revelou, a uma primeira análise, uma forte correlação entre seus totais anuais e os parãmetros analisados.
Quanto à origem da matéria or~ânica, determinada através dos valores de razão C/N e de razão isotópica C13/C' , indicam a predominância de uma natureza eminentemente continental, ainda que seja possível detectar, nesses dois parâmetros, indícios de fases de maior influência marinha. De todas essas fases, a mais evidente é a correspondente à profundidade de 45 cm, que corresponderia, aproximadamente, ao ano de 1968. De fato, neste nível, é possível observar uma marcante variação em todos os parâmetros analisados, com uma forte indicação de uma brusca diminuição da deposição da matéria orgânica, e um instante de maior influência marinha sobre a área. Dadas as características dos sedimentos imediatamente acima e abaixo deste nível, pode-se supor que a área esteve sujeita a um fenômeno de duração extremamente curta, que teve efeito sobre a deposição de matéria orgânica, sendo que, rapidamente, houve o retorno das condições originais
de deposição.
Uma análise das grandes obras de engenharia realizadas na Baixada Santista, no período, revela que a construção da ponte da Rodovia Piaçaguera-Guarujá sobre o Canal da Bertioga teria ocorrido entre os anos de 1970 e 1972. Esta obra pode ter modificado, momentaneamente acirculação no Canal, através da modificação de seu curso, ou da dicagem de uma de suas margens.
CONCLUSÕES
A deposição de matéria orgãnica no testemunho analisado permitiu identificar variações infra-anuais bem marcadas, determinadas pelas variações na maior ou menor influência marinha sobre a área de estudo, sendo que a maior quantidade de matéria orgânica está intimamente relacionada aos períodos de maior influência
continental.
Foi possível verificar a ocorrência de um fenõmeno puntual bem marcado, provavelmente ocorrido em 1970, e causado, possivelmente, pela construção da ponte da Rodovia Piaçaguera-Guarujá sobre o Canal da Bertioga.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FURTADO, V.V. &MAHIQUES, M.M. 1990. Distribuição de sedimentos em
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Paulo. Vol.1 p.20-29.
HOSHIKA, A.; SUGU10, K.; HIRATA, S.; TESSLER, M.G.; MISHIMA, Y. &
MAHIQUES, M.M. 1996. Variações decadais nos teores de elementos
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metálicos nos sedimentos do estuário santista. In: Simpósio sobre Oceanografia - IOUSP, 3. Boletim de Resumos. São Paulo, Instituto Oceanográfico da USP. p.353.
SUGU1O, K.; MARTIN, L.; BITTENCOURT, A.C.S.P.; DOMINGUEZ, J.M.L.; FLEXOR, J.M. &AZEVEDO, A.E.G. 1985. Flutuações do nível relativo do mar durante o Quaternário superior ao longo do litoral brasileiro e suas implicações na sedimentação costeira. Rev. Bras. Geociëncias, 15(4):273-286.
TESSLER, M.G. &MAHIQUES, M.M. 1993. Utilization of coastal geomorphic features as indicators of longshore transport: examples from the southern coastal region of the State of São Paulo, Brazil. Jour. Coastal. Research, 9(3):823-830. TESSLER, M.G. &MAHIQUES, M.M. 1994. Transporte de sedimentos arenosos
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