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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19509
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Balanço de fósforo em uma laguna tropical rasa (Lagoa de Jacarepaguá – RJ): implicações para o gerenciamento da eutrofização |
Título(s) alternativo(s): | Phosphorus balance in a shallow tropical lagoon (Lagoa de Jacarepaguá - RJ): implications for the management of eutrophication |
Autor: | Mercedes, Jônatas de Souza |
Primeiro orientador: | Marinho, Marcelo Manzi |
Primeiro membro da banca: | Noyma, Natália Pessoa |
Segundo membro da banca: | Cunha, Letícia Cotrim da |
Terceiro membro da banca: | Castelo Branco, Christina Wyss |
Resumo: | A eutrofização de sistemas aquáticos caracteriza-se pelo aumento das concentrações de nutrientes, principalmente fósforo (P). Tem como uma de suas principais consequências o crescimento excessivo de cianobactérias, resultando em uma série de problemas de âmbito social, econômico, biológico e de saúde pública. O sucesso da recuperação de corpos d’água degradados depende de uma profunda análise sistêmica e de medidas de gestão eficientes e específicas para cada sistema estudado. O balanço de massas é uma ferramenta importante na análise sistêmica, pois permite a identificação das principais fontes e quantidades de nutrientes no sistema. Neste estudo realizamos monitoramento das características meteorológicas e limnológicas da Lagoa de Jacarepaguá e utilizamos o modelo LOICZ (Land Ocean Interactions in Coastal Zone) para determinar as principais fontes e saídas de P para as florações de cianobactérias na Lagoa de Jacarepaguá. Nossos estudos indicaram um padrão de temperatura do ar (25°C) e regime de chuvas dentro do esperado para ambientes tropicais. A Lagoa de Jacarepaguá foi caracterizada como um sistema raso (profundidade média das estações de coleta 1,4 m), com águas quentes (26 °C), turvas (zona eufótica corresponde a 57% da coluna d’água), salobras (3,7), alcalinas (8,1), com baixa concentração de oxigênio no hipolímnio (3 mg L-1), elevado tempo de residência (77 dias), com uma alta concentração de P na coluna d’água (1260 µg L-1) e no sedimento (751 µg P g-1) e frequentes florações de cianobactérias, o que classificaria esse sistema como hipertrófico, de acordo com Nürnberg, 1996. O balanço estimado pelo modelo LOICZ apontou um saldo de P negativo (-979 mol d-1), indicando um sequestro da diferença entre as fontes (3515,8 mol d-1) e as saídas de P (-2545 mol d-1), o que resulta em uma alta produção de matéria orgânica (103779,8 mol C d-1). A principal fonte de P para a eutrofização da Lagoa de Jacarepaguá é de origem externa, alcançando a lagoa através dos tributários (3056,6 mol d-1). A carga interna (468 mol d-1) apresentou valor menor que a de fontes externas, mas o suficiente para potencializar os problemas tróficos causados por essa última. A carga interna pode retardar a recuperação desse sistema, mesmo após redução da entrada de fósforo por tributários. Com base no diagnóstico limnológico e no balanço de P foram avaliadas e discutidas medidas de controle eficientes para mitigação da eutrofização e das florações de cianobactérias, com enfoques, tanto no controle de fontes internas, quanto de aportes externos de nutrientes. |
Abstract: | The eutrophication of aquatic systems is characterized by increased concentrations of nutrients, mainly phosphorus (P). One of its main consequences is the excessive growth of cyanobacteria, resulting in a series of social, economic, biological, and health problems. The success of the recovery of degraded water bodies depends on a system analysis and the application of an efficient and specific management measures for the system. Mass balance is an important tool in system analysis, as it allows the identification of the main sources and quantities of nutrients in the system. In this study, we monitor the meteorological and limnological characteristics of the Jacarepaguá Lagoon and use the Land Ocean Interactions in Coastal Zone (LOICZ) model to determine the main sources and outputs of P for cyanobacterial blooms in the Jacarepaguá Lagoon. Our studies indicated the air temperature average of 25 °C and rainfall pattern typical of tropical environments. The Jacarepaguá Lagoon was characterized as a shallow system (average depth of sampling stations 1.4 m), with warm waters (26 °C), turbid (euphotic zone corresponds to 57% of the water column), brackish (3.7), alkaline (pH 8.1), with low oxygen concentration in the hypolimnion (3 mg L-1), long residence time (77 days), with a high concentration of P in the water column (1260 µg L-1) and in the sediment (751 µg P g- 1) and frequent blooms of cyanobacteria, which would classify this system as hypertrophic, according Nürnberg, 1996. The balance estimated by the LOICZ model showed a negative P balance (-979 mol d-1), indicating a sequestration of the difference between the sources (3515.8 mol d-1) and the P outputs (-2545 mol d-1) ), which results in a high production of organic matter (103779.8 mol C d-1). The main source of P for eutrophication of the Jacarepaguá Lagoon is of external origin, entering in the lagoon through tributaries (3056.6 mol d-1). The internal load (468 mol d-1) showed a lower value than that of external sources, but enough to enhance the trophic problems caused by the latter. The internal load can delay the recovery of this system, even after reducing the entry of phosphorus by tributaries. Based on the limnological diagnosis and the P balance, efficient control measures to mitigate eutrophication and cyanobacterial blooms were evaluated and discussed, focusing both on the control of internal and external sources of nutrients. |
Palavras-chave: | Mitigation Cyanobacteria Mass balance Systemic analysis Cianobactérias – Jacarepágua, Lagoa de (RJ) Fitoplâncton – Jacarepaguá, Lagoa de (RJ) Eutrofização – Jacarepaguá, Lagoa de. (RJ) Eutrofização – Jacarepaguá, Lagoa de. (RJ) Fósforo Mitigação Cianobactérias Balanço de massas LOICZ Análise sistémica |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal |
Citação: | MERCEDES, Jônatas de Souza. Balanço de fósforo em uma laguna tropical rasa (Lagoa de Jacarepaguá – RJ): implicações para o gerenciamento da eutrofização. 2020. 108 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Vegetal) - Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19509 |
Data de defesa: | 6-Ago-2020 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Biologia Vegetal |
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Dissertação - Jonatas de Souza Mercedes - 2020 - Completa.pdf | 12,33 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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