DISTRIBUIÇÃO GEOQUÍMICA (C, N E C/N) NOS SEDIMENTOS DE FUNDO DO RIO SUCURIJU AP, BRASIL.

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1 DISTRIBUIÇÃO GEOQUÍMICA (C, N E C/N) NOS SEDIMENTOS DE FUNDO DO RIO SUCURIJU AP, BRASIL. Diego de Arruda Xavier¹ diego.a.xavier@gmail.com, José Francisco Berrêdo² berredo@museu-goeldi.com.br, Odete Fátima Machado da Silveira¹ silveira@ufpa.br Luís Roberto Takiyama³ luis.takiyama@iepa.ap.gov.br ¹ Universidade Federal do Pará - UFPA, Instituto de Geociências. ² Museu Paraense Emilio Goeldi - MPEG, Departamento de Ciências da Terra. ³ Intituto de Pesquisa Científica e Tecnológica do Estado do Amapá IEPA,Centro de Pesquisas Aquáticas. RESUMO O Distrito de Sucuriju está localizado na região do Cabo Norte no extremo leste do Estado do Amapá, ao longo da faixa costeira caracterizada por uma planície inundável flúvio-marinha, com sedimentos quaternários, fixados predominantemente por manguezais. O trabalho realizado baseia-se em análises químicas (C, N e a razão C/N) do sedimento. As coletas sedimentológicas foram realizadas no rio e em suas áreas adjacentes à foz, eqüidistantes 250m e 500m respectivamente. As concentrações de carbono variaram entre 0,19% a 2,92%, com média ±1,55%. As concentrações de nitrogênio total variaram entre 0,109 mg/kg e 1,201mg/kg, média de ±0,655 mg/kg. A razão C/N apresentou máxima de 15,53, mínima de 0,51 e média ±8,27. Através das análises químicas foi possível quantificar os elementos (C, N e a razão C/N), sugerindo a origem alóctone da matéria orgânica presente no ambiente, oriunda dos detritos presentes no manguezal e nas turfas que se encontram presentes no ambiente. ABSTRACT The Sucuriju District is located at Cabo North region in the extreme east of the Amapá Coastal Zone characterized as a fluvial-marine coastal plain, with Quaternary sediments, mainly fixed by mangroves. The work carried basis in the chemical analysis (C, N and the relation C/N) of the sediments. The sediment collection was carried out in the riverbed and in its adjacent areas at the river mouth, equidistant 250m and 500m respectively. The carbon concentration varied between 0,19% and 2,92%, with average ±1,55%. The concentration of total nitrogen varied between 0,109 mg/kg and 1,201mg/kg, average ±0,655 mg/kg. The reason C/N showed maximum of 15,53 and minimum 0,51 and average ±8,27. Through of the chemical analysis it was possible to quantify the elements (C, N and relation C/N), suggesting an allochthonous origin to the organic matter present in the environment, generated by the mangroves and peats which is found presently in the environment. INTRODUÇÃO A região costeira do Estado do Amapá, devido sua localização, apresenta uma dinâmica fisiográfica peculiar. O regime de ventos e a precipitação que ocorrem devido à presença da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), influenciam diretamente a zona equatorial. Tais processos são responsáveis pela determinação das condições climáticas e hidrológicas locais. (SILVEIRA, 1998) Além da forçante atmosférica, atuam também as forçantes oceânica e amazônica, representadas pelo sistema de circulação geral do oceano Atlântico (Corrente Norte Equatorial e reflexão da Corrente Norte Brasileira) e pela descarga do rio Amazonas, respectivamente. Diante de tais condições, a linha de costa apresenta uma grande instabilidade morfológica e, conseqüentemente, ecológica (SILVEIRA e SANTOS, 2006). A Planície Costeira do Amapá está inserida no limite de três reservas federais: Reserva Biológica do Lago Piratuba ( ha.), Parque Nacional do Cabo Orange ( ha.) e a Estação Ecológica Maracá-Jipioca ( ha.), gerenciadas pelo Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) (SILVEIRA, 1998). O Distrito de Sucuriju está localizado na região do Cabo Norte no extremo leste do Estado do Amapá, entre os paralelos N e 49º55 43 W (Figura 1). Possui área com extensão de ha, localizada na margem direita do rio Sucuriju próximo a sua foz. Caracteriza-se por uma planície inundável flúvio-marinha, com sedimentos fixados predominantemente por manguezais e dista 220 km da capital do Estado.(SILVEIRA 1998) (Figura 1). 261

2 A cobertura vegetal da região é composta por gramíneas, ciperáceas e melastometaceas e variam de acordo com o grau de inundação. Nas regiões mais alagadas e baixas temos o predomínio de aningas (Montrichardia arborescens Schortt.), tiriricão (Scleria sp.) buriti (Mauritia flexuosa Mart.) piri (Cyperus giganteus Vahl.). Já a vegetação das regiões mais altas é composta por canaranas (Echinoa sp, Panicum spp.), o capim rabo-de-rato (Hemenachne sp.), capim serra-perna (Laercia sp.) e o capim arroz (Oryza peneris Moench.). No meio dos campos inundáveis, há a predominância dos Parques do Cerrado ocupando pequenos tesos com a dominância de capim Barba-de-bode (Aristida sp.) (COSTA NETO et.al., 2006.). A vegetação predominante na região do Sucuriju é caracterizada por sete tipos de bosques de manguezal, que sofrem influência da topografia e dos períodos de inundação, e na foz do rio ocorrem bosques mistos, drenados por canais de maré com sedimentos recentes, denominados pelos gêneros Rhizophora sp. e Avicennia sp. (COSTA NETO et al.2004). O clima na região amapaense apresenta elevados índices térmicos, apresentando em toda sua extensão a cima do tipo Megatérmico, caracterizado por temperaturas elevadas em qualquer época do ano, com médias térmicas anuais oscilando entre 26ºC e 28ºC, decrescendo para o sul (Bezerra et al 1990). As médias anuais das máximas apresentam valores entre 30ºC e 33ºC e mínimas entre 21ºC e 25ºC. A matéria orgânica nos sedimentos pode ser originada de fontes naturais e antrópicas. As fontes naturais incluem a produção primária autóctone e o aporte terrígeno, alóctone. Os despejos domésticos e industriais constituem as principais fontes antropogênicas da região. A investigação sobre o ciclo da matéria orgânica na zona costeira tem estimulado o desenvolvimento de conceitos multidisciplinares, envolvendo a integração de informações sobre a composição elementar e isotópica da matéria orgânica (SALIOT et al., 1991; DACHS et al., 1999). O conceito de marcador molecular está associado à produção de compostos específicos por organismos, cuja identificação em ambientes naturais permite inferências sobre a origem e os processos de evolução da matéria orgânica (ZIMMERMAN & CANUEL, 2000; CANUEL, 2001; JAFFÉ et al., 2001; SALIOT et al., 2002). O objetivo do trabalho é quantificar as concentrações de carbono orgânico, nitrogênio total e sugerir a origem da matéria orgânica através da razão carbono/nitrogênio na região do rio Sucuriju. MATERIAIS E MÉTODOS Figura 1: Carta-imagem de localização do rio Sucuriju. A etapa de campo foi realizada no período de 24 de outubro a 03 de novembro de Para a coleta de sedimentos de fundo foi utilizado um amostrador de fundo pontual confeccionado em alumínio (draga Perterson) e um GPS Garmim (Modelo 76CSx), em uma malha amostral com 186 pontos que 262

3 cobre parte do rio Sucuriju até sua foz e área adjacentes (Figura 2). Os pontos de amostragem mantêm eqüidistância de 500m na área de costa e, no rio, espaçamento de 250m. Logo após a amostragem foi realizada a descrição macroscópica do sedimento, em seguida acondicionado e identificado em sacos plásticos de 2 kg. Para as sub-amostragens das análises químicas, foram selecionadas 94 amostras que foram congeladas. A B Figura 2: A) Carta Imagem amostral dos sedimentos coletados no Rio Sucuriju; (B) Carta Imagem amostral dos pontos de geoquímica analisados. A metodologia utilizada para a quantificação de carbono é baseada na metodologia de Nelson e Sommers (1975). O método baseia-se na oxidação da matéria orgânica com o dicromato de potássio 0,5N em meio de ácido sulfúrico concentrado e titulado com sulfato ferroso amoniacal 0,5N. Para a análise do nitrogênio total utilizou-se a amostra bruta sem qualquer processo de lavagem, utilizando o método Micro-Kjeldhal. Nesse método o nitrogênio presente no sedimento sofre digestão e é convertido em sulfato de amônio pela oxidação da matéria orgânica com ácido sulfúrico. A digestão se dá em presença de sais, para aumentar a temperatura do ácido sulfúrico e de catalisadores para acelerar a oxidação. Para a confecção dos mapas de distribuição da concentração de carbono, nitrogênio e a razão C/N foi utilizado o software Surfer 8.0. O software Microsoft Excel 2003 foi utilizado para a organização das planilhas com informações sobre latitudes e longitudes, juntamente com os valores das concentrações dos nutrientes (C e N). RESULTADOS E DISCUSSÕES Os valores de carbono variaram entre 0,19% e 2,92% com média de 1,55% (Figura 3A). Os valores para nitrogênio total variaram entre 0,109 mg/kg e 1,201mg/kg, média de 0,655 mg/kg. As maiores concentrações de nitrogênio são encontradas próximo às margens nos sedimentos dos manguezais, os menores valores estão na foz do rio Sucuriju (Figura 3B). As concentrações mais baixas de carbono na foz do rio podem estar relacionadas com a entrada da maré salina, mais rica em oxigênio, que entra em contato com os sedimentos e aceleram o processo de oxidação da matéria orgânica. Outra hipótese está relacionada com a dinâmica de maré de enchente no rio Sucuriju onde ocorre o fenômeno da pororoca. A forte hidrodinâmica da pororoca e a entrada da água marinha, de grande energia, remobilizam o sedimento de fundo, fazendo com que a matéria orgânica e a fração fina do sedimento fiquem em suspensão e sejam transportadas para dentro do rio. As maiores concentrações de nitrogênio estão associadas à presença de matéria orgânica nos sedimentos de manguezal ou, provavelmente, à influência da matéria orgânica marinha, oriunda de organismos biológicos os quais possuem maiores concentrações de nitrogênio que carbono em sua composição. As menores concentrações de nitrogênio também se localizam na foz do rio Sucuriju. A variação das concentrações de nitrogênio está ligada à quantidade e o tipo de matéria orgânica presente no ambiente, como por exemplo, na foz do rio Jaburu, cujas concentrações baixas de nitrogênio atribuem-se 263

4 à matéria orgânica oriunda dos lagos, provavelmente do tipo vascular, as quais possuem maiores valores de carbono que nitrogênio em sua composição (MEYERS, 1993; 1994). A razão C/N apresentou valores entre 15,53, mínima de 0,51 e média de 8,27. Os maiores valores estão próximo das margens do rio e os menores na foz (Figura 3C). Os maiores valores desta razão foram encontrados na região de ocorrência dos sedimentos de manguezal. Levando em consideração que nos sedimento de mangue do rio Sucuriju encontra-se as maiores concentrações de carbono e de nitrogênio essa razão fica em equilíbrio, isto é, fazendo a comparação com outros valores encontrados na foz os sedimentos de mangue apresentam elevadas concentrações de carbono e elevadas concentrações de nitrogênio. Já os menores valores dessa relação, apresentam concentração de carbono baixo e a concentração de nitrogênio apresenta-se mais elevada, desta forma nas áreas que os valores dessa relação são baixos o ambiente sofre maior influência marinha. No rio estudado, as razões C/N variam entre 10 a 1000 e estão relacionadas à matéria orgânica de origem continental, segundo Redfield (1963). Desta maneira, podemos supor que a matéria orgânica presente neste rio é de origem continental, oriundo dos detritos de matéria orgânica dos mangues e das turfas localizada nas margens do rio Sucuriju. Figura3: A) Mapa de distribuição dos valores de CO (%); B) Mapa de distribuição dos valores de NT (mg/kg); C) Mapa de distribuição dos valores da razão C/N. 264

5 CONCLUSÃO IV Congresso Argentino do Cuaternário y Geomorfologia A costa amapaense é bastante dinâmica; o principal fator das mudanças químicas e morfológicas é a atuação da maré, rica em oxigênio, que oxida os nutrientes do sedimento, tornando-os biodisponíveis para a biota. A matéria orgânica presente nos sedimentos do rio Sucuriju é de origem continental, provavelmente oriunda de detritos orgânicos presentes nos sedimentos de manguezais e nas turfeiras, conforme sugerido pelos teores de carbono, nitrogênio e a relação C/N. As maiores concentrações de carbono foram encontradas nos manguezais. As maiores concentrações de nitrogênio estão associadas à presença de matéria orgânica nos sedimentos de mangue ou, provavelmente, à influência da matéria orgânica marinha, oriunda de organismos biológicos os quais possuem maiores concentrações de nitrogênio que carbono em sua composição. AGRADECIMENTOS Aos projetos PIATAM-MAR II (Potenciais Impactos Ambientais Provenientes do Transporte de Petróleo e Derivados na Zona Costeira Amazônica) e ao projeto AMASIS (Integração de Dados Geofísicos, Geológicos e Geoquímicos na reconstituição da Paleogeografia da Costa Amazônica do Terciário ao Recente) pelo suporte logístico e técnico para a realização deste trabalho. Ao Museu Paraense Emilio Goeldi, pelo apoio nas análises químicas das amostras deste trabalho. Aos pesquisadores do Instituto de Pesquisas Científicas e Tecnológicas do Estado do Amapá- IEPA, pelas discussões e apoio na etapa de campo. Ao Instituto de Geociências da Universidade Federal do Pará e ao Laboratório Institucional da Oceanografia Geológica-LIOG, pelo apoio logístico e técnico para a conclusão do trabalho. REFERÊNCIAS Bezerra, P. E. L.; Oliveira, W; Regis, W. D. E; Brazão, J. E. M; Gavinho, L; Coutinho, R. C. P Amazônia legal: zoneamento das potencialidades e dos recursos naturais. In: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística & SUDAM. Projeto zoneamento das potencialidades dos recursos naturais da Amazônia Legal: geologia, solos e vegetação. Rio de Janeiro. Canuel, E. A Relations between river flow, primary production and fatty acidcomposition of particulate organic matter in San Francisco and ChesapeakeBays: a multivariate approach. Organic Geochemistry, 32: Costa neto, S.V.; Senna, C.S.F.; Coutinho, R.S Vegetação das áreas Sucuriju e região dos lagos no Amapá. In: Projeto de conservação e utilização sustentável da diversidade biológica brasileira PROBIO. Macapá, AP. Relatório técnico-científico meio físico. Costa-neto, S. V Relatório de vegetação: subsídio ao diagnóstico sócio ambiental. Relatório técnico. Macapá: Iepa/Gerco. Dachs, J.; Bayona, J. M.; Fillaux, J.; Saliot, A. & Albaiges, J., Evaluation ofanthropogenic and biogenic inputs into the western Mediterranean using mo-lecular markers. Marine Chemistry, 65: Jaffé, R.; Mead, R.; Hernandez, M. E.; Peralba, M. C.; & Diguida, O. A., Originand transport of sedimentary organic matter in two subtropical estuaries: acomparative, biomarker-related study. Organic Geochemistry, 32: Meyers, P. A. 1993; 1994 Preservation of elemental and isotopic source identification of sedimentary organic matter. Chem. Geol., 144: Nelson, D.W.: Sommesrs, L.E. 1993: Total carbon, organic carbon, and organic matter. In: Carter. M.R., Soil sampling and methods of analysis.lewis Publishers.Canadian society of soil science. Redfield, A. C., Ketechum, B. H., Richard, F. A The influence of organisms on the composition of sea-water. In: Hill, N. (Ed.), The Sea. Interscience, New York. p Saliot, A.; Laureillard, J.; Scribe, P. & Sicre, M. A Evolutionary trends in thelipid biomarker approach for investigating the biogeochemistry of organic mat-ter in the marine environment. Marine Chemistry, 36: Saliot, A.; Parrish, C. C.; Sadouni, N.; Bouloubassi, I.; Fillaux, J. & Cauwet, G Transport and fate of danube delta terrestrial organic matter in the northwestblack sea mixing zone. Marine Chemistry, 79: Silveira, O. F. M A planície costeira do Amapá: Dinâmica de ambiente costeiro influenciado por grandes fontes fluviais quaternárias. Tese (Doutorado em Geologia e Geoquímica Curso de Pós- Graduação em Geologia e Geoquímica. Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém. 265

6 Silveira, O. F. M; Santos, V.F Aspectos geológicos-geomorfológicos da região costeira entre o rio amapá grande e a região dos lagos do Amapá. In: Projeto de conservação e utilização sustentável da diversidade biológica brasileira PROBIO. Macapá - AP. Relatório técnico-científico meio físico. Zimmerman, A. R. & Canuel, E. A A geochemical record of eutrophication andanoxia in Chesapeake Bay sediments: anthropogenic influence on organic mat-ter composition. Marine Chemistry, 69: