( PDF ) Distribuição do carbono inorgânico total e estimativa qualitativa do balanço autotrofia/heterotrofia no estuário do rio Cachoeira, Ilhéus, Bahia

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U N IVERSI D A D E E S T A D U A L D E S A N T A C R U Z – UE S C

Departamento de Ciências Biológicas

Programa de Pós-Graduação em Sistemas Aquáticos Tropicais

Área de concentração: Ecologia

DISTRIBUIÇÃO DO CARBONO INORGÂNICO TOTAL

E ESTIMATIVA QUALITATIVA DO BALANÇO

AUTOTROFIA/HETEROTROFIA NO ESTUÁRIO DO

RIO CACHOEIRA, ILHÉUS, BAHIA.

DANIELLE FELIX SANTOS

ILHÉUS - BAHIA

2007

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DANIELLE FELIX SANTOS

DISTRIBUIÇÃO DO CARBONO INORGÂNICO TOTAL

E ESTIMATIVA QUALITATIVA DO BALANÇO

AUTOTROFIA/HETEROTROFIA NO ESTUÁRIO DO

RIO CACHOEIRA, ILHÉUS, BAHIA.

ILHÉUS - BAHIA

2007

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-

Graduação em Sistemas Aquáticos Tropicais da

Universidade Estadual de Santa Cruz, para a

obtenção do título de Mestre em Sistemas Aquáticos

Tropicais

Área de concentração: Ecologia e Meio Ambiente

Orientador: Marcelo Friederichs Landim de Souza

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DANIELLE FELIX SANTOS

DISTRIBUIÇÃO DO CARBONO INORGÂNICO TOTAL

E ESTIMATIVA QUALITATIVA DO BALANÇO

AUTOTROFIA/HETEROTROFIA NO ESTUÁRIO DO

RIO CACHOEIRA, ILHÉUS, BAHIA.

Aprovada em 29 de Maio de 2007

Comissão examinadora

_____________________________________________

Prof. Dr. Marcelo Friederichs Landim de Souza

UESC/DCET - Orientador

_____________________________________________

Profª. Drª. Daniela Mariano Lopes da Silva

UESC/DCB - Examinadora

_____________________________________________

Prof. Dr. Vanessa Hatje

UFBA - Examinadora

DEDICATÓRIA

À minha filha Maeva, razão da minha vida, ao meu marido

Ulrich pelo apoio, compressão e incentivo em todos os

momentos difíceis.

Aos meus exemplos de vida, meus pais Raimunda e Pedro,

pelo amor, carinho e por ter me dado toda a base para seguir

em frente na vida.

AGRADECIMENTOS

Primeiramente à Deus, pela minha vida, por ter escutado as minhas orações nos momentos

difíceis e ter me dado força e coragem para seguir a minha caminhada.

Ao professor Dr, Marcelo Friederichs Landim de Souza, pela orientação, pela amizade e por

ter tido paciência e disponibilidade em ajudar em que fosse preciso para minha formação

profissional.

À universidade Estadual de Santa cruz, por fornecer toda a infra-estrutura necessária para a

minha formação profissional.

Ao Governo do Estadual da Bahia, por te me concedido o afastamento da minha atividade de

docência, que foi de fundamental importância para a conclusão desse trabalho.

Às colegas de curso Cida, Carla, Gilmara e Maria, pela amizade, apoio e pelos maravilhosos

momentos que passamos juntas e que foram marcados por muita alegria mesmo nos

momentos difíceis, e em especial, a Cida (carinhosamente chamada de Feia) e Gilmara, que

foram minhas amigas e irmãs, sem elas tudo seria mais difícil.

Ao meu amigo de laboratório Alonso, pela força e colaboração, que com seu senso de humor

tornou este trabalho mais alegre e prazeroso.

À todos os professores, que contribuíram para a minha formação pessoal e profissional.

À Prof. Dr. Erminda, pelo carinho, amizade, apoio e por ter me incentivado em todas as

etapas, desde antes do início do curso de mestrado até a sua conclusão.

À minha querida e prestativa irmã Sheilla, às minhas primas Flávia e Geisa e a todos os meus

familiares e amigos que colaboraram indiretamente para que esse trabalho fosse concluído.

DISTRIBUIÇÃO DO CARBONO INORGÂNICO TOTAL E

ESTIMATIVA QUALITATIVA DO BALANÇO

AUTOTROFIA/HETEROTROFIA NO ESTUÁRIO DO RIO

CACHOEIRA, ILHÉUS, BAHIA.

RESUMO

O estuário do Rio Cachoeira está localizado dentro da bacia do rio Cachoeira, na

cidade de Ilhéus, sul da Bahia, Brasil entre as coordenadas 14° 46’ S e 39° 05’ W, e 14° 50’ S

e 39° 01’ W. Este estuário recebe os efluentes domésticos e industriais dos municípios de

Itabuna e Ilhéus, que possuem uma grande densidade populacional. A estação de tratamento

de esgoto do município de Ilhéus (ETE), localizada na parte interna do estuário, também

despeja no estuário os rejeitos provenientes do tratamento primário do esgoto. Este trabalho

teve como principal objetivo analisar o sistema CO

O e estimar qualitativamente a

tendência à autotrofia ou heterotrofia no estuário do Rio Cachoeira. Foram realizadas 07

campanhas de amostragem nos meses de novembro de 2003 a abril de 2004 e em agosto de

2004. Estas campanhas abrangeram desde a porção exterior da foz do estuário até a porção

fluvial, sendo coletadas amostras de superfície, meio e fundo, conforme a profundidade do

local, em 10 estações de coleta. No estudo foram medidos salinidade, temperatura, pH,

alcalinidade, fosfato, silicato, carbono inorgânico dissolvido (CID) e sua especiação, pressão

parcial do CO

(pCO

), estado de saturação do CO

e estado de saturação (Ω) em calcita e

aragonita. Nos meses de novembro a janeiro, a porção fluvial apresentou os mais baixos

valores de pH e altos valores de pCO

. O CID apresentou um caráter não-conservativo em

todos os meses. Nos meses de maior estiagem, as maiores concentrações de CID foram

observadas na água de fundo, indicando a ocorrência de intensos processos de mineralização

da matéria orgânica acumulada devido a estagnação da água nesses locais. Janeiro foi o mês

que apresentou as mais elevadas concentrações de CID, principalmente na estação fluvial e

parte interna do estuário, onde foram encontrados valores de 2.543 e 2.446 µmol . L

-1

respectivamente. Nos meses com maior precipitação, a entrada de água com o pH menor do

que o do estuário favoreceu o processo de dissolução do CaCO

em calcita e aragonita,

principalmente na parte interna do estuário. A supersaturação do CO

observada em quase

todos os meses amostrados, exceto em agosto, pode ser uma evidência qualitativa de que o

estuário do Rio Cachoeira tende a heterotrofia líquida, com fluxo de CO

para a atmosfera.

Palavras-chave: variáveis físico-químicas, carbono inorgânico dissolvido, pressão parcial do

, estado de saturação em calcita e aragonita.

VII

DISTRIBUTION OF THE TOTAL INORGANIC CARBON AND QUALITATIVE

ESTIMATE OF THE SWING AUTOTROPHY/HETEROTROPHY IN THE

CACHOEIRA RIVER ESTUARY, ILHÉUS, BAHIA.

ABSTRACT

The Cachoeira river estuary is located at the basin of the Cachoeira river, in the city of

Ilhéus, south of Bahia, Brazil between 14 ° 46 'S and 39 ° 05' W, and 14 ° 50 'S and 39 ° 01'

W. This estuary receives the domestic and industrial wastewater from the municipalities of

Itabuna and Ilhéus, which have a large population density. The sewage treatment station, the

municipality of Ilhéus (STS), is located in the inner part of the estuary, also dump its effluents

in the estuary after primary treatment. The objective of this work was to analyze the CO

system and estimate qualitatively the tendency toward autotrophy or heterotrophy in the

estuary of the Cachoeira River. Seven sampling surveys were carried out from November

2003 to April 2004 and in August 2004. These campaigns comprised the portion outside the

mouth of the estuary till the fluvial portion. Water samples were collected at surface, middle

and bottom, according the depth of the site, in 10 sampling stations. The variables determined

were salinity, temperature, pH, alkalinity, phosphate, silicate, dissolved inorganic carbon

(DIC) and its speciation, partial pressure of CO

(pCO

) and state of saturation of CO

(Ω) in

form of calcite and aragonite. From November to January, the fluvial portion showed the

lowest values of pH and high values of pCO

. The DIC exhibited a non-conservative behavior

in all samplings. In the dry months, the higher concentrations of DIC were observed in the

bottom water, indicating the occurrence of intensive processes of mineralization of organic

material, accumulated due to stagnation of water in these locations. The higher concentrations

of CID were observed in January, mainly in the fluvial station and at the inner estuary,

reaching values of 2.543 and 2.446 µ mol. L

-1

, respectively. In the rainy months, the inflow

of water with lower pH than the estuary favored the process of dissolution of CaCO

in calcite

and aragonite, mainly in the inner part of the estuary. The supersaturation of CO

observed in

almost all sampling months, except in August, could be qualitative evidence that the estuary

of the Cachoeira River tends to net heterotrophy with flow of CO

into the atmosphere.

Keywords: physical and chemical variables, dissolved inorganic carbon, partial pressure of

, calcite and aragonite saturation state.

VIII

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da salinidade nas quatro regiões do

estuário.................................................................................................................................................................... 28

Tabela 2: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da temperatura nas quatro regiões do

estuário.................................................................................................................................................................... 29

Tabela 3: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão do pH nas quatro regiões do estuário.

.................................................................................................................................................................................31

Tabela 4: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da alcalinidade nas quatro regiões do

estuário.................................................................................................................................................................... 32

Tabela 5: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da variável CID nas quatro regiões do

estuário do Rio Cachoeira....................................................................................................................................... 34

Tabela 6: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da pCO2 nas quatro regiões do

estuário.................................................................................................................................................................... 37

Tabela 7: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão do percentual de saturação do CO2

nas quatro regiões do estuário................................................................................................................................. 38

Tabela 8: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão do Ωcalcita e Ωaragonita nas quatro

regiões do estuário...................................................................................................................................................40

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Localização das estações de coleta ao longo do estuário do Rio Cachoeira, Ilhéus-Bahia. ................... 22

Figura 2: Descarga fluvial mensal acumulada, corrigida para a área da bacia no limite da porção estuarina........24

Figura 3: Precipitação acumulada mensal do período de novembro de 2003 a setembro de 2004. 14º39’ S,

39º10’ W, altitude 78m. Laboratório de Climatologia da UESC............................................................................24

Figura 4: Distribuição temporal da salinidade nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de 2004 ao

longo do estuário do Rio Cachoeira........................................................................................................................ 28

Figura 5: Distribuição temporal da temperatura nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de 2004 ao

longo do estuário do Rio Cachoeira........................................................................................................................ 30

Figura 6: Distribuição temporal do pH nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de 2004 ao longo do

estuário do Rio Cachoeira....................................................................................................................................... 30

Figura 7: Distribuição temporal da alcalinidade total nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de

2004 ao longo do estuário do Rio Cachoeira.......................................................................................................... 32

Figura 8: Distribuição temporal da concentração de CID nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de

2004 ao longo do estuário do Rio Cachoeira.......................................................................................................... 33

Figura 9: Gráfico da concentração média do CO32- nas quatro regiões analisadas ao longo do tempo................ 34

Figura 10: Gráfico da concentração média do HCO3- nas quatro regiões analisadas ao longo do tempo............. 35

Figura 11: Gráfico da concentração média do CO2 nas quatro regiões analisadas ao longo do tempo................. 35

Figura 12: Distribuição temporal da pCO2 nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de 2004 ao longo

do estuário do Rio Cachoeira. A linha tracejada indica o valor da pCO2 atmosférica (365 µ atm).......................36

Figura 13: Distribuição temporal do percentual de saturação do CO2 nos meses de novembro de 2003 a abril e

em agosto de 2004 ao longo do estuário do Rio Cachoeira. A linha tracejada indica o valor de 100% de saturação

em CO2................................................................................................................................................................... 39

Figura 14: Distribuição temporal do omega calcita nos meses de novembro de 2003 a agosto de 2004 ao longo

do estuário do Rio Cachoeira.................................................................................................................................. 39

Figura 15: Distribuição temporal do omega aragonita nos meses de novembro de 2003 a agosto de 2004 ao longo

do estuário do Rio Cachoeira.................................................................................................................................. 41

Figura 16: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003........................42

Figura 17: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003........................ 42

Figura 18: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.............................43

Figura 19: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004......................... 43

Figura 20: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004..............................44

Figura 21: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004................................ 44

Figura 22: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004............................. 45

Figura 23: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003...................................46

Figura 24: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003................................... 46

Figura 25: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004........................................47

Figura 26: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.................................... 47

Figura 27: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004.........................................48

Figura 28: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004............................................48

Figura 29: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004........................................ 49

Figura 30: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003............ 49

Figura 31: Perfil longitudinal da alcalinidade total em no estuário do Rio Cachoeira dezembro de 2003.............50

Figura 32: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004..................50

Figura 33: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.............. 51

Figura 34: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004 (observar a

diferença na escala)................................................................................................................................................. 51

Figura 35: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004..................... 52

Figura 36: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004.................. 52

Figura 37: Perfil longitudinal da concentração de CID no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003...... 53

Figura 38: Diagrama de mistura do CID no mês de novembro de 2003. A linha sólida representa a mistura

teórica entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da

linha) ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário. ......................................................................54

Figura 39: Perfil longitudinal do CO32- no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.............................54

Figura 40: Perfil longitudinal do HCO3- no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003............................54

Figura 41: Perfil longitudinal do CO2 no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003................................ 54

Figura 42: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003................................. 55

Figura 43: Diagrama de mistura do CID no mês de dezembro de 2003. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário. ................................................................................ 55

Figura 44: Perfil longitudinal do CO32- no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003............................. 56

Figura 45: Perfil longitudinal do HCO3- no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003............................ 56

Figura 46: Perfil longitudinal do CO2 no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003................................ 56

Figura 47: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004......................................57

Figura 48: Diagrama de mistura do CID no mês de janeiro de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário. ................................................................................ 57

Figura 49: Perfil longitudinal do CO32- no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004..................................58

Figura 50: Perfil longitudinal do HCO3- no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.................................58

Figura 51: Perfil longitudinal do CO2 no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004..................................... 58

Figura 52: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004 (observar a diferença

na escala). ...............................................................................................................................................................59

Figura 53: Diagrama de mistura do CID no mês de fevereiro de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário. ................................................................................ 59

Figura 54: Perfil longitudinal do CO32- no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.............................. 60

Figura 55: Perfil longitudinal do HCO3- no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004..............................60

Figura 56: Perfil longitudinal do CO2 no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004..................................60

Figura 57: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004 (observar a diferença na

escala)......................................................................................................................................................................61

Figura 58: Diagrama de mistura do CID no mês de março de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar ao longo do estuário. .............................................................................................61

Figura 59: Perfil longitudinal do CO32- no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004...................................62

Figura 60: Perfil longitudinal do HCO3- no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004 (observar a diferença

na escala).................................................................................................................................................................62

Figura 61: Perfil longitudinal do CO2 no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004...................................... 62

Figura 62: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004 (observar a diferença na

escala)......................................................................................................................................................................63

Figura 63: Diagrama de mistura do CID no mês de abril de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário. ................................................................................ 63

Figura 64: Perfil longitudinal do CO32- no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004......................................64

Figura 65: Perfil longitudinal do HCO3- no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.....................................64

Figura 66: Perfil longitudinal do CO2 no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.........................................64

Figura 67: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a diferença na

escala)......................................................................................................................................................................65

Figura 68: Diagrama de mistura do CID no mês de agosto de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário. ................................................................................ 65

Figura 69: Perfil longitudinal do CO32- no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004.................................. 66

Figura 70: Perfil longitudinal do HCO3- no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a diferença

na escala).................................................................................................................................................................66

Figura 71: Perfil longitudinal do CO2 no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004......................................67

Figura 72: Perfil longitudinal da pCO2 no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.............................. 67

Figura 73: Perfil longitudinal da pCO2 no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003...............................68

Figura 74: Perfil longitudinal da pCO2 no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004 (observar a diferença na

escala)......................................................................................................................................................................68

Figura 75: Perfil longitudinal da pCO2 no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004................................ 69

Figura 76: Perfil longitudinal da pCO2 no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004.................................... 69

Figura 77: Perfil longitudinal da pCO2 no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004....................................... 70

Figura 78: Perfil longitudinal da pCO2 no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a diferença na

escala)......................................................................................................................................................................70

Figura 79: Perfil longitudinal do Ωcalcita no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.......................... 71

Figura 80: Perfil longitudinal do Ωaragonita no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003......................71

Figura 81: Perfil longitudinal do Ωcalcita no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003...........................72

Figura 82: Perfil longitudinal do Ωaragonita no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003...................... 72

Figura 83: Perfil longitudinal do Ωcalcita no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004............................... 73

Figura 84: Perfil longitudinal do Ωaragonita no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004...........................73

Figura 85: Perfil longitudinal do Ωcalcita no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004............................73

Figura 86: Perfil longitudinal do Ωaragonita no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004....................... 74

Figura 87: Perfil longitudinal do Ωcalcita no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004................................ 74

Figura 88: Perfil longitudinal do Ωaragonita no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004............................75

Figura 89: Perfil longitudinal do Ωcalcita no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004...................................75

Figura 90: Perfil longitudinal do Ωaragonita no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004...............................75

Figura 91: Perfil longitudinal do Ωcalcita no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a diferença

na escala).................................................................................................................................................................76

Figura 92: Perfil longitudinal do Ωaragonita no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a

diferença na escala)................................................................................................................................................. 76

Figura 93: Efeitos de vários processos na concentração de CID e na alcalinidade. As linhas sólida e tracejada

indicam a concentração de CO2 dissolvido em mmol.Kg-1 e o pH, respectivamente, em função do CID e da

alcalinidade..............................................................................................................................................................80

XII

LISTA DE ABREVIATURAS

Eq. Equação

Fig. Figura

Quilômetros quadrados

m Metro

mm Milímetro

Tab. Tabela

XIII

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO................................................................................................................................................... 14

1.1 CARBONO INORGÂNICO DISSOLVIDO (CID).............................................................................................................. 15

1.1.1 Produção e Mineralização da Matéria Orgânica................................................................................. 17

1.1.2 Troca na interface água-atmosfera ...................................................................................................... 18

1.1.3 Formação e Dissolução de Carbonato de Cálcio (CaCO3) e Estado de Saturação em Calcita e

Aragonita (

Ω

calcita e

Ω

aragonita)................................................................................................................ 19

2 OBJETIVOS.........................................................................................................................................................21

2.1 GERAL.................................................................................................................................................................21

2.2 ESPECÍFICOS..........................................................................................................................................................21

3 MATERIAL E MÉTODOS................................................................................................................................. 22

3.1 ÁREA DE ESTUDO...................................................................................................................................................22

3.2 COLETA DE DADOS.................................................................................................................................................25

3.3 PROCESSAMENTO DAS AMOSTRAS .............................................................................................................................25

4 RESULTADOS....................................................................................................................................................27

4.1 VARIAÇÃO TEMPORAL.............................................................................................................................................27

4.1.1 Salinidade ............................................................................................................................................. 27

4.1.2 Temperatura...........................................................................................................................................29

4.1.3 pH...........................................................................................................................................................30

4.1.4 Alcalinidade Total..................................................................................................................................31

........................................................................................................................................................................32

4.1.5 CID.........................................................................................................................................................33

4.1.6 Pressão parcial do CO2 (pCO2)........................................................................................................... 36

4.1.7 Percentual de saturação do CO2...........................................................................................................37

4.1.8 Estado de saturação (

Ω

) aragonita e calcita........................................................................................ 39

................................................................................................................................................................................41

4.2 VARIAÇÃO ESPACIAL.............................................................................................................................................. 41

4.2.1 Variáveis físico-químicas ......................................................................................................................41

4.2.2 Sistema CO2/H2O .................................................................................................................................52

5 DISCUSSÃO........................................................................................................................................................77

5.1 ANÁLISE DAS VARIÁVEIS FÍSICO-QUÍMICAS................................................................................................................. 77

5.2. ANÁLISE DO SISTEMA CO2/H2O...........................................................................................................................79

5.3 DIREÇÃO DO FLUXO DE CO2 ATRAVÉS DA INTERFACE ÁGUA/ATMOSFERA E ESTIMATIVA QUALITATIVA DA

AUTOTROFIA/HETEROTROFIA LÍQUIDA...............................................................................................................................84

6 CONCLUSÕES....................................................................................................................................................86

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................................87

1 INTRODUÇÃO

Muitas definições têm sido propostas para os estuários. A mais clássica é a de

Pritchard (1955) em que um estuário pode ser definido como “ecossistemas costeiros semi-

enclausurados que possuem uma conexão livre com o oceano aberto, onde a água do mar é

diluída pela água doce proveniente de uma bacia de drenagem e constitui-se numa importante

região de transição entre ambientes terrestres e marinhos”. Porém, esta definição exclui

diversos tipos de estuários, como os estuários hipersalinos.

Com base no seu conceito de estuário, Kjerfve (1989), mostrou que estes sistemas

podem ser divididos em três zonas: zona de maré do rio, onde há oscilação do nível da água

em função da maré, mas sem que haja mistura com a água marinha; zona de mistura, onde

ocorre a mistura da água doce com a água do mar e a zona costeira, correspondendo à região

costeira adjacente.

Em termos gerais, um estuário é uma região de interface entre o rio e o oceano. Este

conceito implica no estabelecimento e na realização de importantes e complexas interações

entre os dois meios postos em contacto.

Portanto, estuários são responsáveis pela transferência de material dissolvido e

particulado do continente para o sistema marinho (FRANKIGNOULLE et al., 1998). Esses

sistemas são extremamente dinâmicos e têm como características uma elevada atividade

biológica, forte gradiente físico-químico e intensa sedimentação e ressuspensão (ORTEGA et

al., 2005).

Em sistemas estuarinos, os processos de mistura, circulação e estratificação são

governados basicamente por três forçantes: a descarga de água doce, as correntes de maré, aos

quais somam-se as influências exercidas pela geometria do corpo estuarino e pela salinidade e

padrões de circulação da região costeira adjacente (KJERFVE, 1990; MIRANDA, 1996).

A temperatura das águas estuarinas é muito variável, devido, sobretudo a mistura de

massas de água com características físico-químicas diferentes e a ocorrência de zonas pouco

profundas. A temperatura está em grande parte, condicionada pela razão entre a descarga

fluvial e o fluxo de maré e é modificada pelo aquecimento solar e pela evaporação (RÉ,

2000).

Os estuários possuem uma tendência natural a eutrofização, tornando-os

particularmente vulneráveis à contaminação, uma vez que os contaminantes são “apanhados”

tal como acontece com os nutrientes e, qualquer modificação ou poluição num ponto, afeta

pontos distantes em ambas as direções da maré e até mesmo no mar adjacente (GAMEIRO,

2000; ODUM, 1988).

A eutrofização de águas costeiras ocorre devido ao aporte de nutrientes e matéria

orgânica, intensificados pela atividade humana, o qual incrementa em termos locais, os níveis

de produção primária e secundária (SEELIGER et al., 1998) e pode provocar a modificação

do funcionamento do ecossistema estuarino (BORGES, 2005).

1.1 Carbono Inorgânico Dissolvido (CID)

As formas de carbono inorgânico dissolvido (CID) presentes no ambiente aquático

são: dióxido de carbono dissolvido (CO

2(aq)

+ H

(as duas formas neutras de CID)), íon

bicarbonato (HCO

) e o íon carbonato (CO

). Essas três formas encontram-se em equilíbrio

na água, conforme a equação (1):

+ H

O H

HCO

+ H

+ 2H

(1)

Pode-se simplificar esse equilíbrio da seguinte forma (Eq. 02):

+ H

O HCO

+ H

+ 2H

(2)

As constantes de equilíbrio K

e K

dependem de variáveis tais como, salinidade,

temperatura e pressão. Alterações na concentração dessas três formas de CID podem provocar

mudanças no pH e na alcalinidade da água (ZEEBE & WOLF-GLADROW, 2001), um

exemplo, é a remoção do HCO

, que pode ocorrer por dois caminhos: pela presença de íons

(Eq. 1) e através da precipitação de carbonato, onde ambos os processos, promovem a

formação de CO

dissolvido e levam a diminuição do pH e da alcalinidade (BERNER &

BERNER, 1987).

A entrada de carbono de origem continental no estuário ocorre através da erosão

química de rochas, que são facilitadas pela reação com o dióxido de carbono atmosférico

(RAYMOND & COLE, 2003). Uma grande parte do carbono orgânico depositado no

sedimento do estuário é degradada por vários caminhos metabólicos, sendo que os

organismos bênticos têm um papel importante na transformação do carbono orgânico em

inorgânico (FORJA & GÓMEZ-PARRA, 1998). Esse carbono inorgânico presente no

estuário pode ser transportado de várias maneiras: uma parte é exportada para o mar

adjacente, outra parte é emitida para a atmosfera na forma de CO

, e o restante, permanece na

coluna d’água e no sedimento, sendo que o fluxo e o período de residência do carbono

inorgânico em cada um desses compartimentos depende das características de cada estuário

(GATTUSO et al., 1998).

Segundo Abril et al. (2003) em estuários, o CID pode ser elevado pela dissolução de

CaCO

e pela oxidação aeróbica e anaeróbica da matéria orgânica.

A remoção do CID pode ser resultado de vários processos tais como: aumento da

atividade fitoplanctônica, fluxo de CO

para atmosfera, precipitação de carbonato de cálcio e

dissolução, devido a entrada de água contendo uma menor concentração de CID (HELLINGS

et al., 2001).

O carbono inorgânico circula nos ecossistemas aquáticos através de três processos: de

produção e mineralização da matéria orgânica (principalmente, fotossíntese e respiração),

troca de dióxido de carbono entre a atmosfera e os oceanos, lagos e correntes de água e na

sedimentação de carbonatos. Em estuários, o aporte fluvial e principalmente as trocas com o

mar também podem representar fluxos importantes de carbono inorgânico (RICKLEFS,

2003).

1.1.1 Produção e Mineralização da Matéria Orgânica

A quimiossíntese e a mineralização são grandes reações transformadoras de energia.

Na quimiossíntese os organismos autótrofos transformam o carbono de um estado oxidado

(inorgânico) de baixa energia, para um reduzido (orgânico) de alta energia. Esse processo

assimila energia proveniente da oxidação de compostos com alta energia ou da luz visível

(fotossíntese) e produz matéria orgânica (produção primária), conforme a equação (3a). No

ciclo do carbono, a quimiossíntese é equilibrada pelos processos de mineralização, tais como

respiração, sulfato redução e fermentação (Eq. 3b), que envolvem a transformação de carbono

orgânico de volta para a forma orgânica, com liberação de energia (CARMOUZE, 1994).

+ H

O CH

O + O

(3)

O metabolismo do estuário é constituído por um conjunto de processos de produção e

mineralização de matéria orgânica (CARMOUZE, 1994). Quando o estuário apresenta uma

produção maior que a mineralização (P > M), diz-se que o mesmo apresenta autotrofia

líquida, ao passo que, quando os processos de mineralização superam os de produção (P < M),

o estuário é considerado heterotrófico, ou seja, apresenta heterotrofia líquida (SOUZA, 1999;

CAFFREY, 2003; BORGES, 2005).

Vários fatores podem influenciar o metabolismo do estuário. Um fator importante é a

pressão provocada pela ocupação humana, que altera a quantidade de matéria orgânica e

inorgânica na água, que é carreada para estuários e zonas costeiras adjacentes. A descarga de

água tratada ou não em estuários, afeta também o metabolismo devido ao aumento da entrada

de nutrientes alóctones ou da matéria orgânica, respectivamente. Sendo que, o primeiro fator

pode aumentar a produção e o último, a respiração bacteriana. Se a respiração bacteriana

exceder a produção primária líquida devido a utilização das fontes externas da matéria

orgânica, a heterotrofia será o processo predominante no sistema (AZEVEDO et al., 2006).

Uma vez que os processos autotróficos e heterotróficos agem diretamente sobre a

matéria orgânica, não apenas o carbono, mas também o nitrogênio, fósforo, enxofre, silício e

demais elementos presentes na biomassa, terão seus ciclos biogeoquímicos influenciados pelo

tipo de processo predominante e pela sua magnitude. Em síntese, pode-se dizer que a

produção primária remove as formas inorgânicas destes elementos do meio, enquanto que a

respiração e fermentação, ao decomporem a matéria orgânica, liberam novamente estes

compostos inorgânicos (SOUZA,1999).

Os estuários, de forma geral, são ecossistemas que tendem a heterotrofia líquida

(SMITH & HOLLIBAUGH, 1993; GATTUSO et al., 1998; BORGES et al., 2004;

BOUILLON & DEHAIRST, 2007).

1.1.2 Troca na interface água-atmosfera

Estuários têm sido reconhecidos como uma significativa fonte de CO

para a

atmosfera. Esta evasão é determinada pela diferença entre a pCO

atmosférica, que é em torno

de 360 µatm, e a pCO

na água (ABRIL et al., 2000; HELLINGS et al., 2001). Vários estudos

mostraram que os estuários são supersaturados em CO

, com pCO

que variam entre 500 e

15.500 µatm e, conseqüente fluxo desse gás para a atmosfera (RAYMOND et al., 1997;

SOUZA & COUTO, 1999; HELLINGS et al., 2001).

Em escala espacial, estudos mostraram que a pCO

tende a diminuir com o aumento da

salinidade, apresentando forte supersaturação em CO

na parte de água doce, devido a alta

carga de carbono orgânico que é, aparentemente, composto de material terrestre degradado

(BOUILLON & DEHAIRST, 2007). Raymond et al. (2000) em seu estudo no estuário do Rio

York, observou que a mais pronunciada variação espacial da pCO

, ocorreu nos meses de

verão e outono, onde as taxas de fluxos são baixas e o tempo de residência da água é longo.

Os estuários, em sua grande maioria, são submetidos à intensa atividade

antropogênica, isso provoca uma entrada de elevadas cargas de matéria orgânica, que induz

altas taxas de respiração (processos decomposição) e resulta na produção de grande

quantidade de CO

dissolvido (SMITH & HOLLIBAUGH, 1993; FRANKINOULLE et al.,

1996). Um estudo com vários estuários europeus sujeitos a intensa perturbação antropogênica,

mostrou que eles emitem entre 30 e 60 milhões de toneladas de carbono por ano à atmosfera,

representando 5 a 10% das emissões de CO

na Europa Ocidental (FRANKIGNOULLE et al.,

1998).

O fluxo de CO

pode ter um papel importante para determinar se um sistema é

autótrofo ou heterotrófico. O CO

é também um gás estufa, e por isso, as trocas na interface

água-atmosfera são uma importante fonte para o estudo das mudanças climáticas (CAI &

WANG, 1998).

1.1.3 Formação e Dissolução de Carbonato de Cálcio (CaCO

) e Estado de

Saturação em Calcita e Aragonita (Ω

calcita

e Ω

aragonita

)

A formação e dissolução de carbonato de cálcio (CaCO

) no ambiente aquático têm

um importante papel no ciclo do carbono, pois está ligado ao controle do CO

atmosférico

(Eq. 4 e 5), uma vez que, pode provocar, respectivamente, a remoção ou a adição do CID no

sistema (ZEEBE & WOLF-GLADROW, 2001).

+ 2HCO

CaCO

+ CO

+ H

O (4)

+ CO

CaCO

(5)

O carbonato de cálcio no ambiente aquático é produzido por organismos que secretam

calcita ou aragonita em suas conchas ou esqueletos. A calcita e aragonita são formadas

basicamente por CaCO

e se diferem em sua estrutura geométrica, a calcita possui uma

estrutura romboédrica, enquanto que a aragonita possui uma estrutura ortorrômbica. Estas

estruturas diferentes determinam as suas propriedades físicas e químicas. No caso da

solubilidade, numa temperatura de 25 ºC, salinidade de 35 e pressão de 1 atm, a aragonita é

mais solúvel que a calcita, uma vez que, a constante que determina o produto de solubilidade

(o K

) é de 10

-6.19

para calcita e de 10

-6.37

para aragonita. O fator que indica se haverá

formação ou dissolução de carbonato é o estado de saturação em calcita e aragonita (Ω

calcita

Ω

aragonita

), que é expresso segundo a equação (6):

Ω = [Ca

] x [CO

] (6)

PS(calc. ou ara.)

Quando o Ω < 1, a solução está subsaturada em CaCO

, favorecendo a dissolução e

quando o Ω > 1 a solução está supersaturada, a formação desses minerais é favorecida

(ZEEBE & WOLF-GLADROW, 2001).

A dissolução do CaCO

em calcita e aragonita no ambiente, depende da produção de

, e consequentemente da diminuição do pH, proveniente da decomposição da matéria

orgânica, tanto na coluna d’água quanto no sedimento (MULLER et al., 2006), devido a

reação desse mineral com o H

ou com o CO

hidratado (H

), conforme mostra as

equações 4 (reação inversa) e 7:

CaCO

3(s)

+ 2H

+ CO

+ H

O (7)

Em seu estudo, Abril et al. (2003), encontrou em água doce o estado de saturação (Ω)

para calcita e aragonita de, respectivamente, 5,7 e 3,2, (estado de supersaturação), enquanto

que, em águas estuarinas o Ω = 1,11 ± 0,19 para calcita e Ω = 0,56 ± 0,11 para aragonita

(estado de subsaturação). Isto sugere que as condições termodinâmicas exigidas para a

dissolução de carbonato, são alcançadas localmente no estuário.

2 OBJETIVOS

2.1 Geral

Analisar o sistema CO

O e estimar qualitativamente a tendência à autotrofia ou

heterotrofia no estuário do Rio Cachoeira;

2.2 Específicos

• Determinar a concentração total de CO

(∑CO

) e das suas espécies químicas no estuário

do Rio Cachoeira;

• Calcular o percentual de saturação, a pressão parcial do CO

e o estado de saturação da

calcita e aragonita;

• Estimar a direção do fluxo de CO

através da interface água/atmosfera.

3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Área de estudo

O estuário do Rio Cachoeira está localizado na bacia do rio Cachoeira, na cidade de

Ilhéus, sul da Bahia, Brasil, entre as coordenadas 14° 46’ S e 39° 05’ W e 14° 50’ S e 39° 01’

W (Fig. 01).

Figura 1: Localização das estações de coleta ao longo do estuário do Rio Cachoeira, Ilhéus-Bahia.

A cidade de Ilhéus é entrecortada pelo estuário do Rio Cachoeira e seus efluentes –

Rio Santana e Rio Itacanoeira. Este estuário apresenta amplitude média de maré de 1,2 m e

área de aproximadamente, 16 Km

. A região apresenta clima tropical úmido, sem estação seca

bem definida com precipitação maior que 60 mm no mês mais seco, com uma média anual de

1.886 mm, os manguezais são uma feição dominante deste sistema estuarino (FIDELMAN,

2000; KLUMPP et al., 2002).

Os dados de vazão e precipitação mostram o período seco e chuvoso do estuário,

apenas para o período em que este estudo foi realizado (Fig. 02 e 03). O período seco ocorreu

em novembro e dezembro, que foram os meses que apresentaram baixa vazão e precipitação.

Janeiro foi considerado um período de transição entre o seco e chuvoso. De fevereiro a abril, a

precipitação e a vazão aumentaram consideravelmente, principalmente no mês de março,

caracterizando o período chuvoso. O mês de agosto apresentou a menor precipitação deste

período e aparentemente iniciou um novo período seco.

O Rio Cachoeira recebe o esgoto doméstico e rejeitos industriais dos municípios de

Itabuna e Ilhéus, que possuem cerca de 250.000 e 200.000 habitantes respectivamente

(PINHO, 2001; KLUMPP et al., 2002). Apesar disto, as águas do estuário do Rio Cachoeira

são amplamente utilizadas, tanto pela população residente como por turistas. Presta-se para

atividades de recreação, navegação, pesca e extrativismo (FIDELMAN, 2000).

Na parte interna do estuário, entre as estações 7 e 8 (Fig. 01), está situada a estação de

tratamento de esgotos do município de Ilhéus (ETE). Nessa estação, é realizado apenas o

tratamento primário do esgoto e os rejeitos são lançados no estuário com altas concentrações

de nutrientes (FONTES, 2004).

0,0E+00

5,0E+07

1,0E+08

1,5E+08

2,0E+08

2,5E+08

3,0E+08

3,5E+08

nov/03

dez/03

jan/04

fev/04

mar/04

abr/04

mai/04

jun/04

jul/04

ago/04

set/04

m³/mês

Meses

Va zã o

Figura 2: Descarga fluvial mensal acumulada, corrigida para a área da bacia no limite da porção estuarina.

Fonte: Lima (2006)

100

150

200

250

300

350

400

450

nov/03

dez/03

jan/04

fev/04

mar/04

abr/04

mai/04

jun/04

jul/04

ago/04

set/04

(mm)

Figura 3: Precipitação acumulada mensal do período de novembro de 2003 a setembro de 2004. 14º39’ S,

39º10’ W, altitude 78m. Laboratório de Climatologia da UESC.

Fonte: Guimarães (2006).

A área em estudo foi dividida teoricamente em quatro regiões, de acordo com a faixa

de salinidade observada nas primeiras campanhas de amostragem: estação marinha (estações

1 e 2), estuário externo (estação 3 - estação 5), estuário interno (estação 6 - estação 9) e

estação fluvial (Banco da Vitória – estação 10).

3.2 Coleta de dados

Foram realizadas sete campanhas de amostragem ao longo do eixo central do estuário

do Rio Cachoeira de novembro de 2003 a abril de 2004, e em agosto de 2004. As estações de

coleta foram escolhidas em uma campanha preliminar de acordo com a salinidade e

localizadas com auxilio de GPS (Global Positioning System). Estas campanhas abrangeram

desde a porção exterior da foz do estuário até a porção fluvial, em um total de dez estações de

coleta. Nas estações com profundidade a partir de 5 metros eram coletadas amostras de

superfície, meio e fundo e nas estações com menor profundidade, apenas superfície e fundo.

Na estação 1, somente foram coletadas amostras nos meses de novembro e dezembro de 2003,

pois nos demais meses, as condições do mar impossibilitou o acesso a essa estação, e em

novembro não foram coletadas amostras na estação 6.

As amostras foram coletadas com garrafas de van Dorn, e preservadas em frascos de

polietileno previamente lavados com HCl 1:1 e água destilada. Estes frascos foram mantidos

em isopor com gelo durante o transporte até o laboratório. No campo foi medida a

profundidade total, temperatura, salinidade (condutividade), e pH utilizando medidores

digitais portáteis.

3.3 Processamento das amostras

No laboratório as amostras foram filtradas utilizando filtros de fibra de vidro

previamente calcinados a 450 ºC e pesados. O filtrado foi utilizado para determinar a

concentração de fosfato e silicato por espectrofotometria (GRASSHOFF et al., 1983).

Para a alcalinidade total, as amostras foram tituladas com HCl 0,0100 mol.L

-1

(CARMOUZE, 1994). O programa ALCAGRAN.BAS (CARMOUZE, 1994) foi utilizado

para calcular a alcalinidade total.

A concentração de carbono inorgânico total e sua especiação, a pressão parcial do CO

e o estado de saturação em calcita e aragonita foram calculados com a utilização do programa

SYS versão 12 (LEWIS & WALLACE, 1998), onde foram utilizadas as variáveis:

salinidade, temperatura, pressão, alcalinidade total, pH e concentrações de fosfato e silicato.

As constantes (K

e K

) estabelecidas para o cálculo foram de MEHRBACH et al., 1973

refeita por DICKSON & MILLERO, 1987, a escala de pH utilizado foi a NBS (National

Bureau of Standards; atual NIST - National Institute of Standards and Technology).

O percentual de saturação do CO

foi calculado pelos programas CARBMAR.BAS E

CARBDOCE.BAS (CARMOUZE, 1994; este último somente para amostras com salinidade

zero), utilizando as variáveis: salinidade, temperatura, pH e alcalinidade total.

4 RESULTADOS

4.1 Variação temporal

As tabelas de 1 a 4 com média, desvio padrão, mínimo e máximo, correspondem aos

dados das variáveis salinidade, temperatura, pH e alcalinidade nas quatro regiões analisadas

(estação fluvial, estuários externo e interno e estação marinha).

Para analisar o sistema CO

, foram feitas tabelas e gráficos com a estatística descritiva

(média, desvio padrão e valores mínimos e máximos) de todas as campanhas de amostragem

para as seguintes variáveis: CID e suas espécies químicas, pCO

, percentual de saturação do

e estado de saturação em aragonita e calcita.

4.1.1 Salinidade

Na estação marinha, a salinidade, em geral, foi igual ou maior que 35 em todos os

meses, exceto nos meses de março e agosto. Foi observada uma diminuição acentuada na

média da salinidade no mês de março, voltando a subir gradativamente, nos meses de abril e

agosto. O estuário interno teve a maior salinidade média em dezembro, e esta diminuiu nos

meses seguintes, chegando a zero nos meses de março e abril. A salinidade apresentou um

desvio padrão elevado (Fig. 4, Tab. 1).

Min-Max

25%-75%

Median value

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

Salinidade

Valor mediano

Figura 4: Distribuição temporal da salinidade nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de 2004 ao

longo do estuário do Rio Cachoeira.

Tabela 1: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da salinidade nas quatro regiões do

estuário.

Salinidade

N Média ± D. P. Mínimo Máximo

Nov./03 Estação Marinha 6 36,8 ± 0,34 36,2 37,1

Estuário Externo 6 36,3 ± 0,18 36,2 36,6

Estuário Interno 6 16,6 ± 2,60 13,5 20,9

Estação fluvial 1 0 - -

Dez./03 Estação Marinha 6 36,8 ± 0,23 36,4 37,0

Estuário Externo 6 36,1 ± 0,90 34,4 36,8

Estuário Interno 8 23,5 ± 4,78 18,8 36,8

Estação fluvial 1 0 - -

Jan./04 Estação Marinha 3 36,5 ± 0,00 36,5 36,5

Estuário Externo 5 35,9 ± 0,80 34,8 36,6

Estuário Interno 7 14,6 ± 9,81 0,9 24,1

Estação fluvial 1 0 - -

Fev./04 Estação Marinha 3 35,6 ± 0,95 34,5 36,2

Estuário Externo 7 33,3 ± 4,23 24,3 36,1

Estuário Interno 6 5,1 ± 6,16 0,1 13,6

Estação fluvial 1 0,1 - -

Mar./04 Estação Marinha 2 33,6 ± 0,42 33,3 33,9

Estuário Externo 5 7,2 ± 14,80 0 33,7

Estuário Interno 5 0 0 0

Estação fluvial 1 0 - -

Abr./04 Estação Marinha 2 35,1 ± 0,35 34,9 35,4

Estuário Externo 5 14,3 ± 7,42 5,5 24,1

Estuário Interno 5 0,0 ± 0,09 0 0,2

Estação fluvial 1 0 - -

Agos./04 Estação Marinha 2 34,4 ± 0,21 34,3 34,6

Estuário Externo 5 27,7 ± 4,77 22,9 33.0

Estuário Interno 6 10,6 ± 7,98 0,5 22,4

Estação fluvial 1 0 - -

4.1.2 Temperatura

O estuário interno apresentou, em geral, as maiores temperaturas em todos os meses

analisados e a estação marinha foi a que apresentou as menores temperaturas médias. A

menor temperatura foi de 23,4 ºC encontrada na estação marinha, em agosto e a maior foi de

33,9 ºC encontrada no estuário interno no mês de dezembro (Tab. 2, Fig. 5).

Tabela 2: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da temperatura nas quatro regiões do

estuário.

T(ºC)

N Média ± D.P. Mínimo Máximo

Nov./03 Estação Marinha 6 27,6 ± 1,00 26,2 29,0

Estuário Externo 6 28,4 ± 0,12 28,3 28,6

Estuário Interno 6 31,4 ± 1,02 30,2 32,7

Estação fluvial 1 29,7 - -

Dez./03 Estação Marinha 6 27,2 ± 0,80 26,2 28,3

Estuário Externo 6 28,1 ± 0,46 27,8 29,0

Estuário Interno 8 31,6 ± 1,65 29,1 33,9

Estação fluvial 1 28,5 - -

Jan./04 Estação Marinha 3 27,6 ± 0,31 27,4 28,0

Estuário Externo 5 26,6 ± 0,43 26,2 27,1

Estuário Interno 7 29,6 ± 0,82 28,2 30,6

Estação fluvial 1 28 - -

Fev./04 Estação Marinha 3 26,8 ± 0,26 26,6 27,1

Estuário Externo 7 28,1 ± 0,28 27,7 28,5

Estuário Interno 6 30,2 ± 0,73 28,8 30,7

Estação fluvial 1 26,9 - -

Mar./04 Estação Marinha 2 27,5 ± 1,63 26,4 28,7

Estuário Externo 5 26,0 ± 0,67 25,5 27,1

Estuário Interno 5 25,7 ± 0,38 25,5 26,4

Estação fluvial 1 25,8 - -

Abr./04 Estação Marinha 2 28,1 ± 0,00 28,1 28,1

Estuário Externo 5 27,6 ± 0,23 27,3 27,9

Estuário Interno 5 28,5 ± 1,71 27,4 31,5

Estação fluvial 1 26,7 - -

Agos./04 Estação Marinha 2 23,4 ± 0,00 23,4 23,4

Estuário Externo 5 23,6 ± 0,15 23,5 23,9

Estuário Interno 6 24,7 ± 0,37 24,4 25,1

Estação fluvial 1 24,7 - -

Min-Max

25%-75%

Median value

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

Temperatura (ºC)

Valor mediano

Min-Max

25%-75%

Median value

6.8

7.4

8.0

8.6

9.2

9.8

10.4

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

Valor

Figura 5: Distribuição temporal da temperatura nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de 2004 ao

longo do estuário do Rio Cachoeira.

4.1.3 pH

Os menores valores de pH foram encontrados nos meses de novembro a janeiro,

ambos na estação fluvial. Nesse período, a variação temporal foi menos acentuada. Em quase

todos os meses, os maiores valores de pH foram encontrados no estuário interno, exceto nos

meses de março e abril, onde os maiores valores foram encontrados no estuário externo. O

mês agosto foi o que apresentou os maiores valores de pH, esses valores variaram entre 8,55 e

9,97 (Fig. 6; Tab. 3).

Figura 6: Distribuição temporal do pH nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de 2004 ao longo do

estuário do Rio Cachoeira.

Tabela 3: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão do pH nas quatro regiões do estuário.

N Média ± D. P. Mínimo Máximo

Nov./03 Estação Marinha 6 8,20 ± 0,02 8,17 8,22

Estuário Externo 6 8,22 ± 0,02 8,2 8,25

Estuário Interno 6 8,09 ± 0,56 7,34 8,83

Estação fluvial 1 7,31 - -

Dez./03 Estação Marinha 6 8,02 ± 0,12 7,8 8,15

Estuário Externo 6 7,97 ± 0,33 7,31 8,17

Estuário Interno 8 8,21 ± 0,42 7,76 8,83

Estação fluvial 1 7,26 - -

Jan./04 Estação Marinha 3 8,17 ± 0,05 8,13 8,22

Estuário Externo 5 8,18 ± 0,03 8,15 8,22

Estuário Interno 7 7,81 ± 0,46 7,23 8,69

Estação fluvial 1 7,16 - -

Fev./04 Estação Marinha 3 8,17 ± 0,11 8,05 8,25

Estuário Externo 7 8,16 ± 0,06 8,09 8,24

Estuário Interno 6 7,85 ± 0,24 7,55 8,12

Estação fluvial 1 8,09 - -

Mar./04 Estação Marinha 2 8,25 ± 0,12 8,16 8,33

Estuário Externo 5 7,56 ± 0,34 7,35 8,17

Estuário Interno 5 7,53 ± 0,05 7,49 7,61

Estação fluvial 1 7,45 - -

Abr./04 Estação Marinha 2 8,21 ± 0,07 8,16 8,26

Estuário Externo 5 7,68 ± 0,25 7,43 8,1

Estuário Interno 5 7,73 ± 0,10 7,65 7,89

Estação fluvial 1 7,88 - -

Agos./04 Estação Marinha 2 8,70 ± 0,13 8,61 8,79

Estuário Externo 5 8,81 ± 0,03 8,77 8,84

Estuário Interno 6 9,18 ± 0,61 8,55 9,97

Estação fluvial 1 9,66 - -

4.1.4 Alcalinidade Total

Os maiores valores médios da alcalinidade total foram observados nos meses de

novembro, dezembro e janeiro e os menores em março e abril. O maior valor para

alcalinidade total foi encontrado no estuário interno no mês de dezembro de 2003 e o menor

no estuário externo em março de 2004 (Fig. 7 e Tab. 4).

Em média, a estação fluvial foi a região que apresentou os menores valores de

alcalinidade. As maiores diferenças entre os valores mínimos e máximos da alcalinidade ao

longo do estuário foram verificadas no mês de março (Fig. 7, Tab. 4).

Min-Max

25%-75%

Median value

400

800

1200

1600

2000

2400

2800

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

Alcalinidade (µmol.L

-1

)

Valor

Figura 7: Distribuição temporal da alcalinidade total nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de

2004 ao longo do estuário do Rio Cachoeira.

Tabela 4: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da alcalinidade nas quatro regiões do

estuário.

Alcalinidade (µmol.L

)

N Média ± D. P. Mínimo Máximo

Nov./03 Estação Marinha 6 2.414 ± 20,8 2.384 2.435

Estuário Externo 6 2.393 ± 84,5 2.304 2.519

Estuário Interno 6 2.123 ± 122,1 1.970 2.315

Estação fluvial 1 1.771 - -

Dez./03 Estação Marinha 6 2.292 ± 174,9 1.979 2.413

Estuário Externo 6 2.360 ± 66,3 2.260 2.441

Estuário Interno 8 2.199 ± 155,4 1.999 2.532

Estação fluvial 1 1.837 - -

Jan./04 Estação Marinha 3 2.338 ± 39,0 2.295 2.370

Estuário Externo 5 2.364 ± 32,5 2.327 2.412

Estuário Interno 7 2.225 ± 104,2 2.088 2.351

Estação fluvial 1 2.199 - -

Fev./04 Estação Marinha 3 2.274 ± 53,5 2.212 2.308

Estuário Externo 7 2.169 ± 130,7 1.911 2.299

Estuário Interno 6 1.438 ± 284,9 1.102 1.778

Estação fluvial 1 1.298 - -

Mar./04 Estação Marinha 2 2.205 ± 27,9 2.185 2.225

Estuário Externo 5 879 ± 669,4 225 2.011

Estuário Interno 5 924 ± 615,0 463 2.006

Estação fluvial 1 548 - -

Abr./04 Estação Marinha 2 2.349 ± 15,0 2.339 2.360

Estuário Externo 5 1.648 ± 247,1 1.327 1.998

Estuário Interno 5 1.076 ± 164,1 878 1.295

Estação fluvial 1 1.129 - -

Agos./04 Estação Marinha 2 2.146 ± 91.0 2.082 2.211

Estuário Externo 5 2.173 ± 122.0 2.061 2.355

Estuário Interno 6 1.818 ± 221.4 1.446 2.034

Estação fluvial 1 1.529 - -

- 36-

Min-Max

25%-75%

Median value

400

800

1200

1600

2000

2400

2800

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

CID (µmol.L

-1

)

Valor mediano

4.1.5 CID

O CID apresentou as maiores médias das concentrações em janeiro, sendo que houve

uma diminuição no mês de fevereiro e março, que apresentou a menor médias das

concentrações na estação fluvial (Fig. 8, Tab 5).

Figura 8: Distribuição temporal da concentração de CID nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de

2004 ao longo do estuário do Rio Cachoeira.

As maiores médias das concentrações de CO

, em geral, foram encontradas em

estação marinha e as menores, na estação fluvial. Tanto no estuário interno como no externo,

as médias das concentrações de CO

diminuíram gradativamente a partir do mês de janeiro,

atingindo as menores concentrações em março, aumentando levemente no mês seguinte e

atingindo a concentração máxima em agosto (Fig. 9).

Em relação às regiões estudadas, o estuário interno foi o que apresentou maior

variação na média da concentração de CO

ao longo do tempo (Fig. 9).

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Nov Dez Jan Fev Mar Abr Ago

Conc. médias de CO32-

Estação Marinha

Estuário Externo

Estuário Interno

Estação fluvial

Figura 9: Gráfico da concentração média do CO

nas quatro regiões analisadas ao longo do tempo.

Tabela 5: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da variável CID nas quatro regiões do

estuário do Rio Cachoeira.

CID

N Média ± D.P. Mínimo Máximo

Nov./03 Estação marinha 6 2.056 ± 35,54 2.010 2.102

Estuário Externo 6 2.020 ± 85,76 1.925 2.147

Estuário Interno 6 1.916 ± 230,44 1.590 2.161

Estação fluvial 1 1.980 - -

Dez./03 Estação marinha 6 2.051 ± 183,86 1.765 2.276

Estuário Externo 6 2.126 ± 150,99 1.963 2.373

Estuário Interno 8 1.901 ± 240,08 1.503 2.177

Estação fluvial 1 2.073 - -

Jan./04 Estação marinha 3 2.006 ± 10,27 1.996 2.016

Estuário Externo 5 2.040 ± 27,73 2.003 2.070

Estuário Interno 7 2.157 ± 248,95 1.669 2.446

Estação fluvial 1 2.543 - -

Fev./04 Estação Marinha 3 1.960 ± 101,37 1.873 2.071

Estuário Externo 7 1.880 ± 90,26 1.737 2.019

Estuário Interno 6 1.420 ± 283,91 1.116 1.774

Estação fluvial 1 1268.87 - -

Mar./04 Estação Marinha 2 1867.70 ± 90,04 1804.03 1931.36

Estuário Externo 5 854.60 ± 548,53 235.82 1744.9

Estuário Interno 5 995.93 ± 657,53 499.5 2152.61

Estação fluvial 1 601 - -

Abr./04 Estação Marinha 2 1.999 ± 35,29 1.974 2.024

Estuário Externo 5 1.624 ± 163,66 1.381 1.818

Estuário Interno 5 1.124 ± 184,32 891 1.358

Estação fluvial 1 1.165 - -

Agos./04 Estação Marinha 2 1524.79 ± 172,16 1403.06 1646.53

Estuário Externo 5 1540.85 ± 49,41 1481.3 1603.11

Estuário Interno 6 1276.74 ± 408,18 736.83 1717.53

Estação fluvial 1 1.268 - -

O bicarbonato (HCO

) apresentou as maiores média das concentrações no mês de

janeiro (estação fluvial e no estuário interno) e as menores, na estação fluvial e estuário

interno no mês de março. O estuário interno apresentou uma variação de HCO

ao longo do

tempo semelhante a estação fluvial, enquanto que, o estuário externo teve uma variação

semelhante a estação marinha (Fig. 10).

500

1000

1500

2000

2500

Nov Dez Jan Fev Mar Abr Ago

Conc. médias de HCO3-

Estação Marinha

Estuário Externo

Estuário Interno

Estação fluvial

Figura 10: Gráfico da concentração média do HCO

nas quatro regiões analisadas ao longo do tempo.

A estação fluvial apresentou altas médias das concentrações de CO

, em relação às

outras regiões, nos meses de novembro a janeiro, nos demais meses as concentrações foram

menores do que a do estuário interno. A estação marinha foi a que apresentou as menores

médias das concentrações e a menor variação ao longo do tempo (Fig. 11).

100

150

200

250

300

350

Nov Dez Jan Fev Mar Abr Ago

Conc. médias de CO2

Estação Marinha

Estuário Externo

Estuário Interno

Estação fluvial

Figura 11: Gráfico da concentração média do CO

nas quatro regiões analisadas ao longo do tempo.

Min-Max

25%-75%

Median value

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

9000

9500

10000

10500

11000

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

(µatm)

Valor mediano

4.1.6 Pressão parcial do CO

(pCO

)

Temporalmente, os níveis da pCO

foram mais baixos nos meses de fevereiro a abril,

principalmente em agosto e mais altos de novembro a janeiro. Nos três primeiros meses

amostrados, as maiores pressões parciais de dióxido de carbono encontradas estavam situadas

na região de baixa salinidade (estação fluvial), nos demais meses as maiores pressões estavam

situadas no estuário interno (Tab. 6). Altos valores médios de pCO

, também foram

registrados na região do estuário interno em quase todos os meses (exceto o mês agosto). Os

maiores valores médios de pCO

foram encontrados em janeiro e os menores em agosto. O

valor máximo de pCO

registrado foi de 10.562 µatm, encontrado na estação fluvial no mês

de janeiro e o menor foi de 15 µatm, encontrado também na estação fluvial, porém, no mês de

agosto (Fig. 12, Tab. 6).

Figura 12: Distribuição temporal da pCO

nos meses de novembro de 2003 a abril e em agosto de 2004 ao longo

do estuário do Rio Cachoeira. A linha tracejada indica o valor da pCO

atmosférica (365 µ atm).

Tabela 6: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão da pCO

nas quatro regiões do

estuário.

pCO

(µatm)

N Média ± D. P. Mínimo Máximo

Nov./03 Estação marinha 6 394 ± 23 368 428

Estuário Externo 6 371 ± 32 326 414

Estuário Interno 6 1.252 ± 1476 85 4.006

Estação fluvial 1 6.214 - -

Dez./03 Estação marinha 6 652 ± 265 452 1154

Estuário Externo 6 1.083 ± 1348 412 3821

Estuário Interno 8 626 ± 530 66 1.389

Estação fluvial 1 7.081 - -

Jan./04 Estação marinha 3 413 ± 45 364 456

Estuário Externo 5 413 ± 33 360 449

Estuário Interno 7 2.105 ± 1698 120 5.306

Estação fluvial 1 10.562 - -

Fev./04 Estação Marinha 3 416 ± 145 324 583

Estuário Externo 7 417 ± 70 325 500

Estuário Interno 6 1.131 ± 638 475 2.184

Estação fluvial 1 550 - -

Mar./04 Estação Marinha 2 336 ± 123 249 423

Estuário Externo 5 1.098 ± 599 364 1.635

Estuário Interno 5 1.897 ± 1299 773 4.146

Estação fluvial 1 1.322 - -

Abr./04 Estação Marinha 2 382 ± 76 327 436

Estuário Externo 5 1.575 ± 713 507 2.427

Estuário Interno 5 1.378 ± 405 1.000 1.871

Estação fluvial 1 1.008 - -

Agos./04 Estação Marinha 2 78 ± 36 52 104

Estuário Externo 5 61 ± 6 55 70

Estuário Interno 6 66 ± 75 1 183

Estação fluvial 1 15 - -

4.1.7 Percentual de saturação do CO

Em geral, o estuário do Rio Cachoeira apresentou uma condição de supersaturação em

(exceto no mês de agosto). Os maiores valores foram encontrados nos meses de

novembro, dezembro e janeiro, ambos na estação fluvial e os menores em agosto, mês que

apresentou subsaturação em CO

em todo o estuário (Tab. 7, Fig. 13).

Tabela 7: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão do percentual de saturação do CO

nas quatro regiões do estuário.

CO2% saturação

N Média ± D.P. Mínimo Máximo

Nov./03 Estação Marinha 6 109,9 ± 6,99 101,47 120,06

Estuário Externo 6 103,33 ± 9,14 91 115,45

Estuário Interno 6 415,04 ± 494,58 26,93 1339,1

Estação fluvial 1 1855,36 - -

Dez./03 Estação Marinha 6 183,9 ± 76,46 125,88 328,07

Estuário Externo 6 143,56 ± 40,99 109,44 214,54

Estuário Interno 8 191,9 ± 163,07 19,98 441,39

Estação fluvial 1 2115,64 - -

Jan./04 Estação Marinha 3 115,65 ± 13,15 101,94 128,16

Estuário Externo 5 117,15 ± 10,2 101,8 128,89

Estuário Interno 7 684,67 ± 577,75 38,32 1703,1

Estação fluvial 1 3162,74 - -

Fev./04 Estação Marinha 3 118,66 ± 43,44 91,35 168,75

Estuário Externo 7 121,12 ± 23,78 91,1 156,45

Estuário Interno 6 403,85 ± 214,82 184,13 745,79

Estação fluvial 1 199,85 - -

Mar./04 Estação Marinha 2 96,94 ± 35,48 71,85 122,03

Estuário Externo 5 374,56 ± 206,31 106,27 553,07

Estuário Interno 5 563,05 ± 389,04 226,6 1236,57

Estação fluvial 1 389,25 - -

Abr./04 Estação Marinha 2 108,18 ± 22,51 92,26 124,09

Estuário Externo 5 542,74 ± 261,74 160,09 863,32

Estuário Interno 5 427,29 ± 110,15 300,35 561,73

Estação fluvial 1 301,85 - -

Agos./04 Estação Marinha 2 22,17 ± 10,61 14,66 29,67

Estuário Externo 5 18,11 ± 2,14 15,81 20,99

Estuário Interno 6 21,73 ± 24,9 0,89 60,95

Estação fluvial 1 5,6 - -

Min-Max

25%-75%

Median value

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

Omega calcita

Valor mediano

Min-Max

25%-75%

Median value

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

% saturação

Valor mediano

Figura 13: Distribuição temporal do percentual de saturação do CO

nos meses de novembro de 2003 a abril e

em agosto de 2004 ao longo do estuário do Rio Cachoeira. A linha tracejada indica o valor de 100% de saturação

em CO

4.1.8 Estado de saturação (Ω) aragonita e calcita

O estado de saturação em calcita e aragonita tiveram os maiores valores, no mês de

agosto, na região do estuário interno (Ω

calcita

e Ω

aragonita

entre 6,12 e 17,56). O estuário do Rio

Cachoeira, em geral, apresentou supersaturado (Ω > 1) em calcita e aragonita, exceto em

algumas estações e na estação fluvial, que apresentou em todos os meses o Ω

calcita

e Ω

aragonita

menor que 1 (subsaturado) (Fig. 14 e 15, Tab. 8).

Figura 14: Distribuição temporal do omega calcita nos meses de novembro de 2003 a agosto de 2004 ao longo

do estuário do Rio Cachoeira.

Min-Max

25%-75%

Median value

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

% saturação

Valor mediano

De novembro a fevereiro, os valores médios do Ω

calcita

e Ω

aragonita

foram semelhantes na

estação marinha e no estuário externo, porém, nos meses de março e abril, esses valores se

diferenciaram bastante. Agosto apresentou o elevado desvio padrão e também os maiores

valores de Ω

calcita

e Ω

aragonita

(Fig. 14 e 15, Tab. 8).

Tabela 8: N-amostral, valores médios, mínimos, máximos e desvio-padrão do Ω

calcita

e Ω

aragonita

nas quatro regiões

do estuário.

Omega calcita Omega aragonita

N Média ± D.P. Mínimo Máximo Média ± D.P. Mínimo Máximo

Nov./03 Estação Marinha 6 6,03 ± 0,28 5,61 6,4 4,02 ± 0,20 3,72 4,29

Estuário Externo 6 6,3 ± 0,14 6,07 6,42 4,2 ± 0,09 4,05 4,28

Estuário Interno 6 5,15 ± 4,99 0,71 13,18 3,17 ± 3,04 0,44 8,02

Estação fluvial 1 0 - - 0 - -

Dez./03 Estação Marinha 6 4,16 ± 1,02 2,74 5,6 2,77 ± 0,69 1,82 3,74

Estuário Externo 6 4,32 ± 1,76 0,96 5,66 2,88 ± 1,18 0,64 3,78

Estuário Interno 8 6,33 ± 4,44 2,11 13,15 4,05 ± 2,78 1,36 8,32

Estação fluvial 1 0 - - 0 - -

Jan./04 Estação Marinha 3 5,59 ± 0,54 5,04 6,12 3,72 ± 0,36 3,35 4,07

Estuário Externo 5 5,52 ± 0,30 5,21 5,87 3,66 ± 0,20 3,45 3,89

Estuário Interno 7 2,84 ± 9,77 0,63 9,77 1,77 ± 1,96 0,38 5,95

Estação fluvial 1 0 - - 0 - -

Fev./04 Estação Marinha 3 5,3 ± 0,97 4,21 6,08 3,52 ± 0,65 2,79 4,04

Estuário Externo 7 4,96 ± 0,87 3,4 6,01 3,29 ± 0,61 2,19 4,01

Estuário Interno 6 0,87 ± 1,73 0,09 1,73 0,52 ± 0,36 0,06 1,04

Estação fluvial 1 0,04 - - 0 - -

Mar./04 Estação Marinha 2 5,78 ± 0,89 5,15 6,41 3,83 ± 0,57 3,42 4,23

Estuário Externo 5 0,93 ± 1,96 0 4,44 0,61 ± 1,30 0 2,93

Estuário Interno 5 0 0 0 0 0 0

Estação fluvial 1 0 - - 0 - -

Abr./04 Estação Marinha 2 5,98 ± 0,78 5,43 6,53 3,98 ± 0,52 3,61 4,35

Estuário Externo 5 1,31 ± 1,29 0,37 3,55 0,82 ± 0,84 0,21 2,28

Estuário Interno 5 0,02 ± 0,05 0 0,11 0,01 ± 0,03 0 0,07

Estação fluvial 1 0 - - 0 - -

Ago./04 Estação Marinha 2 9,9 ± 1,02 9,18 10,62 6,49 ± 0,67 6,02 6,97

Estuário Externo 5 11,09 ± 0,92 10,29 12,58 7,13 ± 0,71 6,48 8,23

Estuário Interno 6 10,47 ± 4,26 6,12 17,56 6,2 ± 2,35 3,62 9,99

Estação fluvial 1 0 - - 0 - -

Valor mediano

Min-Max

25%-75%

Median value

NOV_03 DEZ_03 JAN_04 FEV_04 MAR_04 ABR_04 AGO_04

Meses

Omega aragonita

Figura 15: Distribuição temporal do omega aragonita nos meses de novembro de 2003 a agosto de 2004 ao longo

do estuário do Rio Cachoeira.

4.2 Variação espacial

4.2.1 Variáveis físico-químicas

Os mapas de contorno foram feitos com dados de novembro de 2003 a abril e agosto

de 2004 para as variáveis: salinidade, pH e alcalinidade.

4.2.1.1 Salinidade

No mês de novembro, a salinidade na estação marinha foi semelhante a do estuário

externo (Fig. 16, Tab. 1), houve pouca estratificação, exceto no estuário interno (nas estações

7 e 8), onde os valores de salinidade foram maiores no fundo.

2 4

14 16

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 16: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003

Em dezembro foi encontrado um perfil de salinidade semelhante ao do mês de

novembro. No estuário interno a salinidade média foi quase o dobro da salinidade do mês

anterior (Fig. 17, Tab. 01).

2 4

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 17: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003.

No mês de janeiro, observou-se estratificação no estuário interno (exceto na estação 6)

(Fig. 18). A salinidade variou pouco entre a estação marinha e o estuário interno com valores

entre 34,8 e 36,6 (Tab. 1).

2 4

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 18: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.

Em fevereiro, foram encontrados no estuário interno (superfície das estações 8 e na

estação 9) valores de salinidade semelhantes ao da estação fluvial. Houve uma diminuição da

salinidade no estuário interno e em parte do estuário externo (Fig. 19).

2 4

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 19: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.

Em março, a salinidade foi semelhante a da estação fluvial em todo o estuário interno

e em parte do estuário externo. O fundo da estação 4 (estuário externo) apresentou valor de

salinidade semelhante ao fundo da estação 2 (estação marinha) (Fig. 20, Tab. 1).

2 4

14 16

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 20: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004.

Em abril, os valores da salinidade nos estuário interno, foram iguais ao valor da

salinidade na estação fluvial, aumentando gradativamente até a estação marinha (Fig. 21).

2 4

14 16

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 21: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.

No mês de agosto, houve um aumento da salinidade em todo o estuário, exceto na

estação fluvial e na estação 9. A salinidade apresentou um perfil marcadamente crescente. No

fundo da estação 4 apresentou um valor de salinidade semelhantes ao da estação marinha

(Fig.22).

2 4

14 16

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 22: Perfil longitudinal da salinidade no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004.

4.2.1.2 Temperatura

No mês de novembro, a menor temperatura foi de 26.2 ºC encontrada na estação

marinha e as maiores, no estuário interno e na estação marinha. As temperaturas médias do

mês de dezembro foram semelhantes as do mês novembro. Em janeiro, as menores

temperaturas médias foram encontradas no estuário externo, a estação marinha apresentou as

maiores temperaturas médias, porém, a maior temperatura registrada este mês (30,6 ºC), foi

encontrada no estuário interno (Tab. 2).

As temperaturas médias em janeiro foram menores do que as do mês de dezembro. No

mês de janeiro, a menor temperatura foi encontrada na estação marinha (26,6 ºC) e a maior no

estuário interno (30,7 ºC). Em março, a estação fluvial, os estuários internos e externos

apresentaram as menores temperaturas, enquanto que, contrário aos meses anteriores, a

estação marinha apresentou as maiores temperaturas. Em abril, a estação fluvial apresentou a

menor temperatura (26,7 ºC) e o estuário interno foi a região que apresentou a maior

temperatura (31,5 ºC). Em relação a todos os mês analisados, o mês de agosto foi o que

apresentou as menores temperaturas, a menor temperatura registrada foi de 23,4 ºC para o

mesmo período e a maior foi de 25,1 ºC no estuário interno (Tab. 2).

4.2.1.3 pH

No mês de novembro, a estação fluvial apresentou o menor valor de pH, enquanto que

o maior valor foi encontrado na superfície do estuário interno. Foram observados valores de

pH maiores na superfície do que no fundo em todas as estações nas quais foram coletadas

amostras de superfície e fundo (Fig. 23).

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.7

7.8

7.9

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

8.8

2 4

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 23: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.

Em dezembro, o menor valor de pH foi encontrado na estação fluvial e o maior na

estação 9 (superfície). O pH na estação 5 (fundo) e na estação fluvial foram semelhantes (Fig.

24, Tab. 3).

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.7

7.8

7.9

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

8.8

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 24: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003.

Em janeiro, a superfície da estação 7 apresentou um elevado pH, enquanto que, a

estação fluvial e o fundo da estação 9 tiveram os menores valores de pH (Fig. 25).

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.7

7.8

7.9

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

8.8

2 4

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 25: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.

Em fevereiro, o fundo do estuário interno apresentou os menores valores de pH e o

maior valor foi encontrado no fundo da estação marinha (estação 2) (Fig. 26).

Em março, os valores mais baixos de pH foram encontrados na superfície do estuário

externo, na superfície da estação 6 e na estação fluvial, o valor mais alto foi encontrado no

fundo da estação marinha. Neste mês, o pH foi superior a 8.0 somente nas estações marinha e

no fundo da estação 4 (Fig. 27).

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.7

7.8

7.9

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

8.8

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 26: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.

2 4

14 16

-0

-5

-10

-15

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.7

7.8

7.9

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

8.8

Estações

Figura 27: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004.

No mês de abril, o pH foi maior nas estações marinhas e no fundo da estação 4 (Fig.

28), enquanto que no mês de agosto, essas estações tiveram os valores mais baixos de pH,

sendo que os valores mais altos foram encontrados na estação marinha.

7.2

7.3

7.4

7.5

7.6

7.7

7.8

7.9

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

8.7

8.8

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 28: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.

Foram encontrados valores acima de 8,5 em todas as estações no mês de agosto, sendo

que, a estação fluvial e a superfície das estações 8 e 9 apresentaram os maiores valores de pH

(Fig. 29, Tab. 3)

7.2

7.4

7.6

7.8

8.2

8.4

8.6

8.8

9.2

9.4

9.6

9.8

2 4

14 16

-0

-5

-15

Estações

Figura 29: Perfil longitudinal do pH no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004.

4.2.1.4 Alcalinidade Total

Em novembro, a alcalinidade foi maior na estação 5 do estuário externo e menor no

estuário interno e, principalmente, na estação fluvial (Fig. 30). Na maioria das estações

analisadas em dezembro, a alcalinidade foi maior na superfície que no fundo, com valores

menores no meio da estação 1, na superfície da estação 7 e na estação fluvial e com valores

maiores nas estações 2 e no fundo das estações 3, 4 e 9 (Fig. 31).

Em janeiro, houve pouca variação nos valores da alcalinidade ao longo do estuário, o

valor mínimo, foi encontrado no estuário interno (estação 8, superfície) e o valor máximo no

estuário externo (estação 4, fundo) (Fig. 32).

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

µmol.L-1

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 30: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

14 16

µmol.L-1

Estações

-10

-0

-5

-15

Figura 31: Perfil longitudinal da alcalinidade total em no estuário do Rio Cachoeira dezembro de 2003.

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

14 16

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 32: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.

No mês de fevereiro, a alcalinidade apresentou um perfil marcadamente crescente da

estação fluvial à estação marinha, portanto, os valores mínimos foram encontrados nas

estações fluvial e 9 (estuário interno) e os valores máximos, na estação marinha (Fig. 33).

Foram observados baixos valores médios de alcalinidade durante o mês de março.

Com exceção das estações marinhas, as quais apresentaram valores superiores a 2.200 µmol .

-1

, a alcalinidade foi inferior a 1.200 µmol . L

-1

(exceto no fundo da estação 4 e na superfície

da estação 8) (Fig. 34, Tab. 4).

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

14 16

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 33: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

14 16

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 34: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004 (observar a

diferença na escala).

O mês de abril apresentou em algumas estações, valores baixos de alcalinidade,

porém, em geral, esse mês teve valores de alcalinidade maiores que o mês anterior. As

menores concentrações foram encontradas na estação fluvial, nas estações 7 e 8 do estuário

interno e nas estação 6 do estuário externo e as maiores concentrações encontram-se na

estação marinha, principalmente, no fundo dessa estação (Fig. 35).

No mês de agosto, os menores valores de alcalinidade foram encontrados na estação

fluvial e na estação 9 (estuário interno), e os maiores, na estação 3 (estuário externo) (Fig.

36).

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 35: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

14 16

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

7 6

Figura 36: Perfil longitudinal da alcalinidade total no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004.

4.2.2 Sistema CO

Para analisar o sistema CO

, foram feitos mapas de contorno mostrando o perfil

longitudinal do estuário com dados de novembro de 2003 até agosto de 2004, para as

seguintes variáveis: CID e suas espécies químicas, pCO

e estado de saturação em aragonita e

calcita.

Diagramas de mistura foram utilizados para investigar o modelo de distribuição geral

do CID no estuário, servindo como um indicativo de quando esse componente está sendo

removido ou adicionado durante a mistura de água de diferentes salinidades.

4.2.2.1 Carbono Inorgânico Dissolvido (CID)

O maiores valores de CID, no mês de novembro, foram encontrados no fundo das

estações 5, 8 e 9 (Fig. 37), sendo o maior valor na estação 9 (salinidade = 16,7) (Fig. 38). As

maiores concentrações de íons HCO

foram encontradas na faixa de pH entre 8,1 e 8,2, nas

estações 1 e 5 e entre 7,3 e 7,4, na estação 9 (Fig. 40).

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

14 16

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 37: Perfil longitudinal da concentração de CID no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.

As maiores concentrações de CO

, foram encontradas na superfície das estações de

coleta, enquanto que o HCO

, observa-se um comportamento contrário, ou seja, as maiores

concentrações estão no fundo das estações (Fig. 39 e 40). As concentrações de CO

dissolvido

na água foram muito baixas, tendo pouca contribuição para o CID total (Fig. 41).

0 5 10 15 20 25 30 35 40

500

1000

1500

2000

2500

CID (umol.L

-1

)

Salinidade

Novembro/2003

Figura 38: Diagrama de mistura do CID no mês de novembro de 2003. A linha sólida representa a mistura

teórica entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da

linha) ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário.

100

150

200

250

300

350

400

450

2 4

14 16

-0

-5

-10

-15

µmol.L-1

Estações

Figura 39: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2 4

-0

-5

-10

-15

µmol.L-1

Estações

Figura 40: Perfil longitudinal do HCO

no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

2 4

14 16

µmol.L-1

-10

-0

-5

-15

Estações

Figura 41: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.

No mês de dezembro, os maiores valores de CID foram encontrados no fundo da

estação marinha e no fundo do estuário externo (exceto na estação 3) e estação 6, e os

menores na superfície do estuário interno (Fig. 42). O CID foi removido na maioria das

estações coletadas, e foi adicionado nas estações 1 e de 4 a 6, ambos no fundo (Fig. 43). As

maiores concentrações de íons CO

foram encontradas na superfície das estações 8 e 9 (Fig.

44). As maiores concentrações de íons HCO

para o mesmo período, foram encontradas no

fundo da estação marinha e nas estações 4 e 5 (Fig. 45). A maior concentração de dióxido de

carbono dissolvido (CO

) foi observado no fundo da estação 5 do estuário externo e a menor

na superfície das estações 8 e 9 do estuário interno (Fig. 46).

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

µmol.L-1

Estações

-10

-0

-5

-15

Figura 42: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003.

0 5 10 15 20 25 30 35 40

500

1000

1500

2000

2500

CID (umol.L

-1

)

Salinidade

Dezembro/2003

Figura 43: Diagrama de mistura do CID no mês de dezembro de 2003. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário.

100

150

200

250

300

350

400

450

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 44: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003.

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2 4

-0

-5

-10

-15

µmol.L-1

Estações

Figura 45: Perfil longitudinal do HCO

no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003.

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

2 4

µmol.L-1

-10

-0

-5

-15

Estações

Figura 46: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003.

O mês de janeiro foi o que apresentou as maiores concentrações de CID, o valor mais

alto observado neste mês, foi encontrado na estação fluvial, seguido do estuário interno

(estações 8 e 9) (Fig. 47, Tab. 05). O menor valor de CID foi encontrado no estuário interno,

na estação 7 (Fig. 47). Houve adição de CID apenas no fundo das estações 8 e 9 (Fig. 48).

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

µmol.L-1

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 47: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.

0 5 10 15 20 25 30 35 40

500

1000

1500

2000

2500

CID (umol.L

-1

)

Salinidade

Janeiro/04

Figura 48: Diagrama de mistura do CID no mês de janeiro de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário.

As concentrações de CO

e HCO

tiveram um perfil contrário, ou seja, nas estações

em que o CO

esteve em menor concentração, foram as que o HCO

teve as maiores

concentrações (Fig. 49 e 50). O CO

dissolvido teve maiores concentrações nas estações onde

foram encontradas também maiores concentrações de HCO

(Fig. 50 e 51).

100

150

200

250

300

350

400

450

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 49: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2 4

-0

-5

-10

-15

µmol.L-1

Estações

Figura 50: Perfil longitudinal do HCO

no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

µmol.L-1

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 51: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.

O perfil do CID em fevereiro (Fig. 52), foi contrário ao do mês anterior, em janeiro as

concentrações de CID foram maiores nas estações 9 e estação fluvial (Fig. 47), enquanto que

em fevereiro, essas estações tiveram as menores concentrações (Figura 52). A estação

marinha foi a que teve a maior concentração de CID (Fig. 52). O CID foi adicionado apenas

nas estações 3, superfície das estações 2 e 6 e fundo das estações 7 e 8 (Fig. 53). As

concentrações de CID foram mais baixas, em relação aos meses anteriores (Fig. 54, 55 e 56).

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

14 16

µmol.L-1

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 52: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004 (observar a diferença

na escala).

0 5 10 15 20 25 30 35 40

500

1000

1500

2000

2500

CID (umol.L

-1

)

Salinidade

Fevereiro/2004

Figura 53: Diagrama de mistura do CID no mês de fevereiro de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário.

100

150

200

250

300

350

400

450

µmol.L-1

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 54: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

µmol.L-1

Figura 55: Perfil longitudinal do HCO

no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

3 2

Figura 56: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.

As concentrações de CID no mês de março, foram baixas comparadas com os meses

anteriores, sendo as maiores concentrações encontradas nas estações marinha e no estuário

interno, somente na estação 8 (Fig. 57). A figura 58 mostra que este mês não houve mistura

no estuário, não sendo possível avaliar a adição ou remoção desse componente. As

concentrações de CO

neste período foram baixas, principalmente, na estação fluvial, no

estuário interno e na maior parte do estuário externo (Fig. 59). As concentrações de HCO

foram maiores na estação marinha e nas estações 4 (fundo) e 8 (superfície) (Fig. 60) e as de

dissolvido foram maiores no fundo das estações 7 e 8 (Fig. 61).

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 57: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004 (observar a diferença na

escala).

0 5 10 15 20 25 30 35 40

500

1000

1500

2000

2500

CID (umol.L

-1

)

Salinidade

Março/2004

Figura 58: Diagrama de mistura do CID no mês de março de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar ao longo do estuário.

2 4

100

150

200

250

300

350

400

450

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 59: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004.

150

300

450

600

750

900

1050

1200

1350

1500

1650

1800

1950

2100

2250

2400

2 4

-0

-5

-10

-15

µmol.L-1

Estações

Figura 60: Perfil longitudinal do HCO

no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004 (observar a diferença na

escala).

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

3 2

Figura 61: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004.

Em comparação com o mês anterior, houve um aumento nas concentrações de CID em

abril (Fig. 62). O CID foi adicionado na maioria das estações amostradas (Fig. 63), exceto na

superfície das estações 6 e 7. A forma predominante de CID foi o bicarbonato seguido do CO

dissolvido, exceto nas estações marinha e no fundo da estação 4, onde as concentrações de

íons carbonato foram maiores do que as do CO

dissolvido (Fig. 64, 65 e 66).

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2 4

µmol.L-1

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 62: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004 (observar a diferença na

escala).

0 5 10 15 20 25 30 35 40

500

1000

1500

2000

2500

CID (umol.L

-1

)

Salinidade

Abril/2004

Figura 63: Diagrama de mistura do CID no mês de abril de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário.

100

150

200

250

300

350

400

450

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 64: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 65: Perfil longitudinal do HCO

no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

3 2

Figura 66: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.

No mês de agosto, houve pouca variação nos valores de CID ao longo do estuário

(Fig. 67). O menor valor de CID foi encontrado na superfície da estação 9 e o maior no fundo

da estação 8.

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2350

2400

2500

2 4

µmol.L-1

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 67: Perfil longitudinal do CID no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a diferença na

escala).

Houve adição do CID na maioria das estações coletadas (Fig. 68), exceto na superfície

das estações 6 e 7 que apresentou caráter conservativo e na superfície das estações 8 e 9 onde

houve remoção.

0 5 10 15 20 25 30 35

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

CID (umol.L

-1

)

Salinidade

Agosto/2004

Figura 68: Diagrama de mistura do CID no mês de agosto de 2004. A linha sólida representa a mistura teórica

entre água doce e água do mar, e indica quando esse componente está sendo removido (pontos abaixo da linha)

ou adicionado (pontos acima da linha) ao longo do estuário.

A estação 9, apresentou um dos maiores valores de carbonato (Fig. 69) e foi a que

também apresentou a menor concentração de bicarbonato (Fig. 70). As concentrações de

dióxido de carbono dissolvido foram muito baixas neste mês, apresentando valores muito

próximos a zero (Fig. 71).

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

2 4

14 16

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 69: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004.

150

300

450

600

750

900

1050

1200

1350

1500

1650

1800

1950

2100

2250

2400

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 70: Perfil longitudinal do HCO

no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a diferença

na escala).

2 4

µmol.L-1

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 71: Perfil longitudinal do CO

no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004.

4.2.2.2 Pressão Parcial do CO

(pCO

)

No mês de novembro, as pressões parciais do CO

, tiveram valores abaixo de 500

µatm na estação marinha e no estuário externo e o maior valor encontrado foi de 6.214 µatm,

na estação fluvial (Fig. 72, Tab. 6)

365

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

2 4

µatm

Estações

-0

-5

-10

-15

Figura 72: Perfil longitudinal da pCO2 no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.

No mês de dezembro, em relação ao mês anterior, a pCO

aumentou em todo o

estuário. As menores pCO

foram encontradas no estuário interno e na estação marinha e a

maior na estação fluvial (7.081 µatm) (Fig.73, Tab. 6).

365

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

2 4

µatm

Estações

-10

-0

-5

-15

Figura 73: Perfil longitudinal da pCO

no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003.

Em janeiro, foram encontrados valores de pCO

menores do que 500µatm na estação

marinha e no estuário externo, sendo observado um alto valor na estação fluvial de 10.562

µatm (Fig. 74 Tab. 6).

365

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

9000

9500

10000

10500

2 4

µatm

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 74: Perfil longitudinal da pCO

no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004 (observar a diferença na

escala).

Entre o mês de janeiro e fevereiro houve um aumento nos valores da pCO

na estação

marinha e no estuário interno. Diferente dos meses anteriores, em fevereiro, a pCO

foi em

média maior no estuário interno do que na estação fluvial (Fig. 75, Tab. 6).

365

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

2 4

14 16

µatm

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 75: Perfil longitudinal da pCO

no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.

No mês de março, a pCO

diminuiu na estação marinha e aumentou nos estuários

externo e interno e na estação fluvial (Tab. 6). As regiões em que houve um aumento da pCO

foram as que apresentaram baixos valores de salinidade e onde houve aumento, a salinidade

foi a mais alta (Tab. 1). A maior pCO

foi encontrada no estuário interno, nesta região, a

estação 8 foi a que apresentou o maior valor (Fig. 76).

365

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

2 4

14 16

µatm

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 76: Perfil longitudinal da pCO

no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004.

O mês de abril foi o único mês amostrado em que a pCO

foi em média, maior no

estuário externo do que nas demais regiões (Fig. 77, Tab. 6).

365

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

2 4

14 16

µatm

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 77: Perfil longitudinal da pCO

no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.

O mês de agosto foi o que apresentou os menores valores de pCO

, todos os valores

foram menores do que a pressão atmosférica (atualmente em torno de 365 µatm), sendo o

menor valor igual a 1 µatm e o maior igual a 183 µatm, ambos encontrados no estuário

interno (Fig. 78, Tab. 6).

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

2 4

14 16

µatm

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 78: Perfil longitudinal da pCO

no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a diferença na

escala).

4.2.2.3 Percentual de Saturação do CO

Entre os meses de dezembro e abril o estuário do Rio Cachoeira, apresentou-se, em

geral, supersaturado em CO

(valores acima de 100%) (Tab. 7). No mês de novembro, o

estuário apresentou em média supersaturado em CO

, porém, o estuário interno e externo

apresentou estações com subsaturação. Em dezembro e janeiro, apenas no estuário interno foi

encontrada estação com subsaturação. Em fevereiro, foi encontrado um estado de

subsaturação apenas na estação marinha e no estuário externo e em março e abril, somente na

estação marinha. Agosto foi o único mês que apresentou-se subsaturado em CO

em todas as

estações (Tab. 7).

4.2.2.4 Estado de Saturação em Calcita e Aragonita (Ω

calcita

e Ω

aragonita

)

Em novembro, o Ω

calcita

e Ω

aragonita

foi maior na superfície do que no fundo das estações

e os valores não variaram muito ao longo do estuário, exceto na estação fluvial (Fig. 79 e 80).

2 4

-10

-0

-5

-15

Estações

Figura 79: Perfil longitudinal do Ω

calcita

no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.

2 4

14 16

-10

-0

-5

-15

Estações

Figura 80: Perfil longitudinal do Ω

aragonita

no estuário do Rio Cachoeira em novembro de 2003.

No mês de dezembro, o Ω

calcita

e Ω

aragonita

apresentou, em geral, valores mais altos na

superfície do que no fundo do estuário. O estuário interno, principalmente a estação 9,

apresentou os maiores valores. Além da estação fluvial, o fundo da estação 5 (estuário

externo) também apresentou o Ω

calcita

e Ω

aragonita

menor que 1 (Fig. 81 e 82).

2 4

-10

-0

-5

-15

Estações

7 6

Figura 81: Perfil longitudinal do Ω

calcita

no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 82: Perfil longitudinal do Ω

aragonita

no estuário do Rio Cachoeira em dezembro de 2003

Em janeiro, a estação marinha apresentou o Ω

calcita

e Ω

aragonita

semelhante ao do estuário

externo, o estuário interno apresentou baixos valores, porém, a superfície da estação 7,

apresentou o maior valor desse mês (9,77) (Fig. 83 e 84, Tab. 8).

Os maiores valores do Ω

calcita

e Ω

aragonita

do mês de fevereiro, foram encontrados no

fundo da estação marinha e na estação 4 do estuário externo. O estuário interno (exceto as

estações 6 e 7) apresentou-se subsaturado (Ω

calcita

e Ω

aragonita

< 1) (Fig. 85 e 86).

2 4

14 16

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 83: Perfil longitudinal do Ω

calcita

no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

7 6

Figura 84: Perfil longitudinal do Ω

aragonita

no estuário do Rio Cachoeira em janeiro de 2004.

2 4

14 16

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 85: Perfil longitudinal do Ω

calcita

no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.

2 4

14 16

-0

-5

-10

-15

Estações

7 6

Figura 86: Perfil longitudinal do Ω

aragonita

no estuário do Rio Cachoeira em fevereiro de 2004.

Em março, houve uma diminuição do Ω

calcita

e Ω

aragonita

em quase todo o estuário. O

estuário interno apresentou Ω

calcita

e Ω

aragonita

menor que 1, esses valores também foram

observados na estação 3, na superfície da estação 4 e na estação 5 do estuário externo. Os

valores mais altos foram encontrados na estação marinha (Fig. 87 e 88).

Um perfil semelhante ao do mês março foi encontrado no mês de abril, porém, os

valores do Ω

calcita

e Ω

aragonita

foram aumentando gradativamente do estuário externo à estação

marinha (Fig.89 e 90).

2 4

14 16

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 87: Perfil longitudinal do Ω

calcita

no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004.

2 4

14 16

Estações

7 6

-0

-5

-10

-15

Figura 88: Perfil longitudinal do Ω

aragonita

no estuário do Rio Cachoeira em março de 2004.

2 4

14 16

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 89: Perfil longitudinal do Ω

calcita

no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 90: Perfil longitudinal do Ω

aragonita

no estuário do Rio Cachoeira em abril de 2004.

O Ω

calcita

e Ω

aragonita

aumentou no mês de agosto em todo o estuário (exceto na estação

fluvial) (figuras 91 e 92). Em relação a todos os meses analisados, esse mês foi o que

apresentou o maior valor do Ω

calcita

e Ω

aragonita

(Tab. 8).

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 91: Perfil longitudinal do Ω

calcita

no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a diferença na

escala).

2 4

-0

-5

-10

-15

Estações

Figura 92: Perfil longitudinal do Ω

aragonita

no estuário do Rio Cachoeira em agosto de 2004 (observar a diferença

na escala).

5 DISCUSSÃO

5.1 Análise das variáveis físico-químicas

Os meses de novembro e dezembro foram caracterizados pelo período de estiagem. A

baixa precipitação e vazão fluvial promoveram a estagnação da água na porção interna do

estuário, que apresentou um elevado tempo de residência em dezembro de 7.400 dias

(GUIMARÃES, 2006).

Nos meses de novembro, dezembro e janeiro, a penetração de água marinha no

estuário externo promoveu a homogeneização dessa região com água costeira de elevada

salinidade (acima de 34) (Fig. 17 e 18). Os dados de salinidade obtidos no mês de janeiro

refletiram a entrada das primeiras chuvas. Este mês caracterizou a transição entre o período

seco e chuvoso, pois apesar do estuário não ter apresentado um aumento acentuado na vazão,

foi observada uma diminuição expressiva no tempo de residência para 36 dias

(GUIMARÃES, 2006).

A diminuição da salinidade em fevereiro, março e abril, principalmente no estuário

interno, devem-se ao aumento da vazão do estuário. A maior influência do aporte pluvial na

salinidade fez com que o estuário interno mudasse de parcialmente estratificado para

homogêneo, devido a elevada descarga pluvial que ocorreu nesse período (Fig. 2 e 3).

O retorno da estratificação do estuário em agosto foi resultado da diminuição da

precipitação neste mês, que promoveu a entrada de água de origem marinha no estuário

externo, bem como, a formação de uma cunha salina, que pode influenciar os processos de

misturas das águas estuarinas (SEELIGER et al.,1998).

Os valores crescente de temperatura observados nos meses de novembro a janeiro,

mostram que, a estagnação da água nesse período, provocou uma elevação da temperatura da

água no estuário interno e uma diminuição da temperatura no estuário externo, devido a

entrada de água marinha, mais fria.

Com exceção dos meses de novembro, dezembro e agosto, que sofreram a influência

da água do mar até o estuário interno, o aumento gradativo do pH da estação fluvial a estação

marinha em quase todos os meses amostrados, foi semelhante ao encontrado por Bouillon et

al. (2007) no estuário Tana, norte do Quênia.

Os baixos valores de pH encontrados no fundo do estuário e na estação fluvial nos

meses de novembro a janeiro, sugerem a influência da atividade biológica, uma vez que, a

decomposição da matéria orgânica promove a formação de CO

e posteriormente de ácido

carbônico na solução, acidificando a água.

O aumento do pH em janeiro em função da salinidade, exceto na estação 7 (Fig. 25),

reflete o fato de que as concentrações de CO

dissolvido foram maiores do que as de CO

nas estações fluvial, 8 e 9 (Fig. 49 e 51), devido a processos de mineralização da matéria

orgânica, que diminuem o pH. A presença do CO

em maiores concentrações no estuário

externo e na estação marinha, fez com que o pH aumentasse nesses locais, o que era esperado

para regiões costeiras. (Fig. 25 e 49). As altas concentrações de clorofila-a observadas na

superfície da estação 7 (SILVA, 2007) indicam a influência da atividade fotossintética,

removendo o CO

dissolvido da coluna d’água com um conseqüente aumento do pH. Muller

et al. (2006) observaram este processo em lagos de água com alta dureza, com profundas

implicações sobre a precipitação de carbonato de cálcio.

Em fevereiro a atividade fotossintética também pode ter elevado o pH na superfície

das estações 7 e 8. Provavelmente o aporte de matéria inorgânica de origem antropogênica,

pode está intensificando este processo.

A diminuição do pH e da alcalinidade na estação fluvial até o estuário externo, nos

meses de fevereiro a abril, reflete a elevada descarga de água doce ocorridas neste período,

proveniente da água da chuva que devido a reação com o CO

atmosférico, é mais ácida e, ao

se misturar com a água do estuário, provocam a diminuição do pH.

Os elevados valores de pH observados em agosto, principalmente na superfície das

estações 8 e 9, foram resultados das altas concentrações de CO

na água.

5.2. Análise do sistema CO

O padrão de distribuição espacial do CID em quase todos os meses (exceto em

dezembro e janeiro) foi semelhante ao encontrado por Cai et al. (2003), onde os valores foram

superiores em regiões de alta salinidade.

Temporalmente, o acúmulo de CID nos meses de baixa precipitação (novembro,

dezembro e janeiro) é resultado do enriquecimento devido ao longo tempo de residência da

água no estuário e de processos biogeoquímicos internos. Com o aumento da precipitação, a

entrada de água doce mostrou um importante papel na distribuição do CID ao longo do

estuário e na sua exportação para o mar adjacente (Fig. 52, 57 e 62) (BORGES et al. 2006;

NEUBAUER & ANDERSON, 2003).

Em zonas de baixa salinidade, os dados de omega calcita e aragonita mostraram-se

favoráveis a dissolução de CaCO

(Fig. 79 a 92). O diagrama na figura 93 mostra que essa

reação gera um aumento da alcalinidade. Os altos valores de alcalinidade, CID e estado de

subsaturação em calcita e aragonita observados nos meses de novembro, dezembro e janeiro

na estação fluvial podem ser resultados desse processo (BOUILLON & DEHAIRST, 2007;

CAI et al. 2003).

Os meses de novembro, dezembro e janeiro foram marcados por altos valores de CID

que podem ser um reflexo da combinação de uma intensa mineralização aeróbica e anaeróbica

da matéria orgânica na coluna d’água, com processos diagênicos anaeróbicos, como

sulfatoredução ocorrendo no sedimento, que segundo Bouillon e Dehairst (2007), podem ser

responsáveis por sustentar o fluxo de CO

para a atmosfera. O elevado tempo de residência da

água neste período permite a acumulação dos produtos da remineralização da matéria

orgânica de origem autotóctone e alóctone.

Figura 93: Efeitos de vários processos na concentração de CID e na alcalinidade. As linhas sólida e tracejada

indicam a concentração de CO

dissolvido em mmol.Kg

-1

e o pH, respectivamente, em função do CID e da

alcalinidade.

FONTE: Zeebe & Wolf-Gladrow (2001)

O padrão não conservativo observado para o CID, foi semelhante ao encontrado por

Raymond et al. (2000) no estuário do rio York. Nos meses de baixa precipitação, a

supersaturação em calcita e aragonita, juntamente com os dados de clorofila-a para este

mesmo período (SILVA, 2007), mostram que a remoção do CID no estuário, pode ter

ocorrido devido ao processo de produção de matéria orgânica (principalmente na superfície

do estuário interno) e precipitação de CaCO

em calcita e aragonita.

As maiores pressões parciais foram encontradas nos pontos que tiveram os menores

valores do Ω para calcita e aragonita, isto porque, nestes locais, os processos de mineralização

da matéria orgânica, produzem o ácido carbônico que liberam íons H

para solução e

promovem a dissolução do carbonato, e o conseqüente fluxo de CO

para a atmosfera (ABRIL

et al., 2003).

Em novembro e janeiro, as altas concentrações de CID no fundo das estações 8 e 9

(estuário interno), são reflexos das entradas de carbono inorgânico provenientes da

degradação da matéria orgânica e do seu acúmulo devido a estratificação da coluna d’água

nestes locais, que impedem a ressuspensão desse material.

Essa entrada de CID pode ter sido intensificada pelo aporte de esgoto doméstico, que

fornecem matéria orgânica e inorgânica para estes locais do estuário. O estado de

subsaturação em calcita e aragonita observado na estação 9 em ambos os meses e em janeiro,

na estação 8 (somente para aragonita), mostram condições que favorecem a dissolução de

CaCO

, processo que também representa um papel importante no aumento da concentração do

CID (RAYMOND et al., 2000).

Em janeiro, a influência do aporte fluvial também pode ter contribuído para os

elevados valores de CID e da pCO

encontrados nas estações 8 e 9 do estuário interno, uma

vez que, a estação fluvial apresentou a maior concentração de CID e uma alta pCO

de 10.562

µatm. O rio Cachoeira possui uma estrutura geomorfológica que permite a formação de poças

no período de baixa vazão. A estagnação da água nessas poças ao longo do rio provoca o

acúmulo do CID formado pelos processos de mineralização da matéria orgânica. Com o

aumento da precipitação e vazão da água, o CID pode ter sido levado para estas estações,

elevando a concentração de CID e a pCO

As maiores concentrações de HCO

no fundo e de CO

na superfície, em novembro e

dezembro (Fig. 39, 40, 44 e 45) confirmam, os processos de mineralização da matéria

orgânica no fundo e da ocorrência de atividade fotossintética na superfície do estuário. Em

ambientes aquáticos, além do CO

dissolvido, a forma inorgânica consumida

preferencialmente na fotossíntese é o HCO

, então, na zona fótica a concentração desses íons

tendem a ser menor em relação às regiões de maior profundidade, uma vez que ele pode está

sendo consumido (RICKLEFS, 2003). Isso explica as baixas concentrações de CO

dissolvido

e pressão parcial do CO

(Fig. 41, 46, 71 e 72) nestes locais.

As elevadas concentrações de CID no fundo da estação 5 nos meses de novembro e

dezembro, e no fundo da estação 4, somente em dezembro, pode ser explicada pela

decomposição aeróbica e anaeróbica da matéria orgânica. O acúmulo de CID ocorre devido a

essas estações estarem situadas em uma depressão geomorfológica (Fig. 37 e 42), que

dificulta o fluxo e a ressuspensão desse material, permitindo o enriquecimento do CID.

Essa decomposição da matéria orgânica, pode explicar a maior pCO

no fundo da

estação 5, em dezembro, devido a produção de CO

pelos organismos decompositores. O

aumento do CO

leva a diminuição do Ω

calcita e aragonita

(Fig. 79 e 80), favorecendo assim, a

dissolução do CaCO

. Essa condição de subsaturação pode limitar o crescimento de

organismos sésseis e/ou provocar a migração de organismos como crustáceos, por exemplo,

devido ao gasto de energia necessário para precipitar esse mineral.

Os altos valores do Ω para calcita e aragonita, encontrados na superfície das estações

7 e 8 em novembro, podem ser resultados do aporte de nutrientes e de carbono inorgânico

proveniente da ETE, que pode estar intensificando a atividade fotossintética. Ortega et al.

(2005) relatam a possibilidade de que, altos valores de Ω calcita e aragonita também sejam

induzidos pela alta da concentração de cálcio na água.

Os altos valores de CID em janeiro (a maior concentração foi de 2.446 µmol . L

-1

)

encontrados esse mês no estuário interno, pode ser considerado alto se comparado ao maior

valor encontrado por Cai et al. (2004), que apresentou uma concentração de 1.500 µmol . L

-1

no estuário Pearl na China ou baixo comparando-se a um estuário altamente poluído (o

Scheldt, na Bélgica) onde a maior concentração de CID foi de 7.100 µmol . L

-1

(HELLINGS

et al., 2001). As altas pCO

registradas na estação fluvial de 10.562 µatm e no estuário interno

de 5.306 µatm (Fig. 74, Tab. 06), foram um reflexo dessa degradação da matéria orgânica,

que libera carbono na forma inorgânica refletindo em altas concentrações de HCO

e CO

dissolvido. Isto resultou em concentrações CO

dissolvido na água maiores do que a de CO

e provocou uma diminuição no pH nessas estações, uma vez que, a dissolução do CO

, libera

íons H

, que é posteriormente transformados em HCO

(ZEEBE & WOLF-GLADROW,

2001). O valor máximo da pCO

registrado no estuário interno (5.306 µatm) foi menor que o

encontrado por Abril et al. (2000) e Hellings et al. (2001), que encontraram valores médios de

pCO

de 9.500 µatm e 15.500 µatm, respectivamente.

Em fevereiro, com o aumento da precipitação, a entrada de água doce com

concentração de CID mais baixa do que a do estuário provocou a diminuição da concentração

desse material em parte do estuário interno.

A adição do CID no fundo das estações 7 e 8 e na superfície da estação 6 (Fig. 53),

provavelmente, foi resultante da decomposição aeróbica e anaeróbica da matéria orgânica

provavelmente intensificados pela influência dos despejos da ETE que fica situada entre as

estações 7e 8. Na estação 3 (superfície e fundo) e na superfície da estação 2, a entrada de CID

pode ser decorrente da respiração e do carreamento do CID do estuário interno para o estuário

externo e estação marinha, promovido pelo aumento da vazão no estuário.

A entrada de água doce fez com que a pCO

diminuísse em todo o estuário, atingindo

o valor máximo no estuário interno de 2.184µatm (Tab. 06 e Fig. 75).

Essa entrada de água doce provocou a diminuição da concentração de HCO

principalmente de CO

na estação fluvial e na maior parte do estuário interno, refletindo na

diminuição do Ω

calcita

e Ω

aragonita

, nas estações de 8 a 10 (Fig. 85 e 86). Estas estações

apresentaram estado de subsaturação, estado que favorece a dissolução do CaCO

. Ortega et

al. (2005) relatam que essa dissolução pode contribuir para o fluxo de CID no estuário.

A elevada descarga pluvial refletiu-se nas menores concentrações de CID ao longo do

estuário no mês de março e abril. O aumento da precipitação promoveu a diluição da água do

estuário e diminuiu as concentrações de HCO

e CO

, porém, em relação ao mês anterior,

não houve uma alteração considerável na concentração de CO

dissolvido devido a entrada de

água do rio com o pH mais baixo.

Em agosto, os altos valores de pH na superfície das estações 8 e 9, indicam a

influência de atividade fotossintética, uma vez que, o CID foi removido desses locais e que

foram observadas baixas concentrações de CO

dissolvido e de HCO

na água. Essa condição

provocou a diminuição da pCO

e favoreceu a precipitação do CaCO

em calcita e aragonita

(estado de supersaturação) (ABRIL et al. 2003). Muller et al. (2006) relatam em seu estudo

que a formação de CaCO

também pode ser induzida pelos processos de produção primária.

Essa indução pode ocorrer porque o processo de produção primária remove CO

dissolvido e

íons HCO

da coluna d’água, elevando o pH e fazendo com a reação de formação do CO

seja favorecida.

5.3 Direção do fluxo de CO

através da interface água/atmosfera e estimativa

qualitativa da autotrofia/heterotrofia líquida

A tendência espacial da pCO

observada no estuário do Rio Cachoeira, foi

qualitativamente similar ao encontrado por Raymond et al (2000), Frangknoulle et al. (1998)

e Cai e Wang (1998), onde a pCO

diminuiu com o aumento da salinidade. Essa tendência foi

mais pronunciada nos meses de maior estiagem, onde a estagnação da água fez com que a

mistura de água doce heterotrófica com a água do mar fosse mais lenta e proporcionou um

maior controle da distribuição espacial do CO

, fazendo com que o estuário interno e a

estação fluvial fossem marcadamente heterotróficos, com conseqüente fluxo de CO

para a

atmosfera, uma vez que, a pCO

na água na maioria das estações é maior do que a pCO

atmosférica, exceto no mês de agosto (Tab. 06).

Segundo Raymond et al. (2000) locais dentro do estuário com estruturas morfológicas

diferentes, tais como, maior área superficial em determinados locais no estuário, pode ser

parcialmente responsável por baixos valores da pCO

em áreas próximas a boca do estuário.

Isto pode explicar as baixas pCO

observadas em regiões de elevada salinidade (estuário

externo) no estuário do Rio Cachoeira durante os meses de estudo.

O estuário do Rio Cachoeira apresentou valores de pCO

semelhantes a alguns

estuários heterotróficos europeus (ABRIL et al. 2000), com pressões na estação fluvial e no

estuário interno, respectivamente, 29 e 15 vezes maior que a pressão atmosférica. No estuário

do rio Scheldt, por exemplo, Frankignoulle et al. (1998) encontraram pCO

16 vezes maior do

que a atmosférica.

Nos meses de março e abril o aporte fluvial com maiores concentrações de CO

dissolvido pode ter provocado o aumento da pCO

na porção interna e externa do estuário

(Tab. 06).

A adição do CID no estuário no mês agosto pode ter sido principalmente de origem

atmosférica, devido a pCO

na água

ter sido menor do que a pCO

atmosférica (ABRIL et al.,

2000). A baixa pCO

no estuário e o estado de insaturação em CO

apresentados neste mês

mostram evidências de que os processos de produção primária estão sobrepondo os processos

de mineralização (HOWLAND et al., 2000). Com a diminuição da precipitação e vazão da

água do estuário em agosto, o que determinou a especiação do CID foram os processos

biogeoquímicos internos, que em termos qualitativos, favoreceram a autotrofia líquida.

Souza (2005) observou em seu estudo a tendência à autotrofia líquida do estuário do

rio Cachoeira entre os anos de 2000 e 2001. Seus dados mostram que essa tendência foi

diminuindo gradativamente em cada campanha de amostragem e que o estuário poderia estar

mudando de autótrofo para heterótrofo.

A supersaturação do CO

observada em quase todos os meses amostrados foi

semelhante ao encontrado por Souza & Couto (1999) no estuário do rio Piauí, em Sergipe.

Esta supersaturação, apresentada principalmente nos meses de maior estiagem, exceto em

agosto, pode ser uma evidência qualitativa (RAYMOND et al., 2000) de que no período

amostrado, o estuário do Rio Cachoeira tende a heterotrofia líquida, com fluxo de CO

para a

atmosfera.

6 CONCLUSÕES

- As elevadas concentrações de CID no fundo do estuário no período de estiagem foram

resultados da estagnação do sistema, permitindo o acúmulo de matéria orgânica e inorgânica,

proveniente do aporte antropogênico tanto do rio quanto da ETE e principalmente, dos

processos biogeoquímicos internos, como a mineralização da matéria orgânica, e

possivelmente, a dissolução de carbonato.

- Em janeiro, na estação fluvial e em uma estação do estuário interno, as concentrações de

dissolvido foram maiores do que as de CO

, devido a sua intensa formação através dos

processos de mineralização da matéria orgânica e dissolução de carbonato, que provocaram

uma redução do pH e aumento da pressão parcial do CO

- As menores concentrações de CID no estuário interno no período chuvoso, foram resultado

da diluição provocada pela entrada de água doce com menor concentração de CID.

- A dissolução de CaCO

em calcita e aragonita pode estar contribuindo para o aporte de CID,

principalmente nos locais com baixa salinidade.

- O mês de agosto foi o único mês que apresentou superaturação em calcita e aragonita em

todo o estuário, que foi reflexo dos altos valores de pH e altas concentrações de CO

na água,

que favorecem a formação do CaCO

em calcita e aragonita.

- Os elevados valores de CID e pCO

e a supersaturação em CO

apresentados pelo estuário

do Rio Cachoeira, com exceção do mês de agosto, mostram evidências qualitativas da

tendência à heterotrofia líquida, com conseqüente fluxo de CO

para a atmosfera.

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