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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.21.2021.tde-08112022-114852
Document
Author
Full name
Luanny Medeiros Lucena
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Saraiva, Elisabete de Santis Braga da Graca (President)
Fávaro, Déborah Inês Teixeira
Siqueira, Gilmar Wanzeller
Title in Portuguese
Distribuição do fósforo no complexo estuarino-lagunar de Cananéia-Iguape e Ararapira (SP), considerando a influência antrópica e um possível abaixamento do pH
Keywords in Portuguese
abaixamento do pH
biogeoquímica do P
estuários
influência antrópica
P dissolvido
P nos sedimentos
poluição marinha
Abstract in Portuguese
Este estudo visou acompanhar as variações de fósforo em suas formas inorgânicas e orgânicas dissolvidas ao longo de um extenso sistema costeiro o qual apresenta diferenças na conservação e no uso entre os setores norte, sul e extremo sul. O sistema costeiro estudado foi o complexo estuarino-lagunar de Cananéia-Iguape (CELCI) e Canal do Ararapira, localizados no litoral sul do estado de São Paulo. As variáveis ambientais como temperatura, salinidade, oxigênio dissolvido e pH também foram avaliadas e isto ocorreu no período de inverno de 2019, integrando o Projeto Fapesp n. 2018/08738-2. No setor norte deste sistema encontra-se o Valo Grande, via que permite o acesso direto do Rio Ribeira de Iguape ao estuário, resultando em diferença nas propriedades hidrológicas e hidroquímicas deste setor em relação aos demais onde a ação da maré é mais intensa. Desta forma, os aportes antrópicos de fósforo são altos na região norte, atingindo valores de 0,55 a 7,45 μmol L-1 na forma inorgânica, revelando a ação antrópica. Por outro lado, no setor sul os valores são menos elevados (<1,00 μmol L-1) e mais equilibrados com os valores naturais da região. As propriedades hidroquímicas também revelam valores indicados para águas salobras da região e há diferenciação nos setores do sistema composto por canais que mostram situações de estratificação, valores de oxigênio diferenciados e também os de fósforo. No caso do fósforo orgânico sua participação é mais tênue (<0,33 μmol L-1) no sistema como um todo. De modo que os valores de Ptotal dissolvido estão sendo mais alimentados no sistema pela fração inorgânica. O sedimento também estabelece uma relação no ciclo biogeoquímico do P nesta área, pois a região é formada por um mosaico de sedimentos dominados por frações finas e grossas as quais apresentam também diferentes conteúdos de P em sua composição. O Ptotal e o Porg nos sedimentos dos diferentes setores também foram determinados, atingindo valores maiores junto ao setor sul e associado a um sedimento com maior fração de finos. No caso de exposição a um evento de abaixamento do pH, as reações da água com o sedimentos nos diferentes setores do sistema podem ter comportamentos diferenciados, como foi verificado em experimentos com a exposição do sedimentos a abaixamento de pH em água e sedimentos grossos e finos, com a presença da biota e sem a presença dela. Assim, foi verificada a importante participação da biota no ciclo biogeoquímico do P, atuando na maior retenção do elemento no sistema e menor lixiviação pela água, bem como a capacidade de resiliência da região diante de eventos esporádicos de abaixamento de pH. Assim, o comportamento do P no sistema pode indicar processos naturais e efeitos antrópicos na região, como foi evidenciado no setor norte e também no extremo Sul, diante do aparecimento da Barra Nova.
Title in English
Phosphorus distribuition in the estuarine-lagoon complexo of Cananéia-Iguape and Ararapira (SP), considering the anthropogenic influence and a possible lowering of pH
Keywords in English
anthropogenic influence
dissolved P
estuaries
marine pollution
P biogeochemistry
P in sediment
pH lowering
Abstract in English
This study aimed to monitor the variations of phosphorus in its disoolved inorganic and organic forms along an extensive coastal system which presents differences in conservation and use between the northern, southern and extreme southern sectors. The coastal system studied was the estuarine-lagoon complex of Cananéia-Iguape (CELCI) and Canal do Ararapira, located on the southern coast of the state of São Paulo. Environmental variables such as temperature, salinity, dissolved oxygen and pH were also evaluated and this occurred in the winter period of 2019, integrating the FAPESP n 2018/08738-2 Project. In the northern sector of this system, the Valo Grande is located, a route that allows direct access from the Ribeira de Iguape River to the estuary, resulting in a difference in the hydrological and hydrochemical properties of this sector in relation to others where the tidal action is more intense. Thus, anthropogenic phosphorus inputs are high in the northern region, reaching values of 0,55 a 7,45 μmol L-1 in the inorganic form, revealing the human influence. On the other hand, in the southern sector, the values are less high and more balanced with the region's natural values. The hydrochemical properties also reveal values indicated for brackish waters in the region and there is differentiation in the sectors of the system composed of channels that show situations of stratification, differentiated oxygen values and also those of phosphorus. In the case of organic phosphorus, its participation is weaker in the northern sector and more representative in the southern sector. So dissolved Ptotal values are being more supported in the inorganic fraction system. Thus, dissolved Ptotal values are being fed more into the system by the inorganic fraction. The sediment also establishes a relationship in the biogeochemical cycle of P in this area, as the region is formed by a mosaic of sediments dominated by fine and coarse fractions which also have different P contents in their composition. Ptotal and Porg in sediments from different sectors were also determined, reaching higher values in sector xxx and associated with a sediment with greater fines fraction. In the case of exposure to a pH lowering event, the reactions of water with sediment in the different sectors of the system may have different behaviors, as verified in experiments with sediment exposure to a lower pH in water and coarse and fine sediments , with the presence of the biota and without it. Thus, it was verified the important participation of biota in the P biogeochemical cycle, acting in greater retention of the element in the system and less leaching by water, as well as the resilience capacity of the region in face of sporadic pH lowering events. Thus, the behavior of P in the system may indicate natural processes and anthropogenic effects in the region, as evidenced in the northern sector and also in the extreme south, given the appearance of Barra Nova.
 
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Publishing Date
2022-11-24
 
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