DOCENTES: Prof. Ana Barbosa

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Eliza Azevedo
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1 DOCENTES: TEÓRICA 14 DOCENTES: Prof. Helena Galvão Prof. David Montagnes (responsável componente University teórico) of Liverpool, U.K. Prof. Ana Barbosa (componente prático) Profª Helena Galvão F.C.M.A., Universidade do Algarve

2 Actividade Microbiana nos sedimentos Zona óxica : - Nitrificação - Sulfoxidação - Degradação aeróbia de m.o. Zona interface: - desnitrificação Zona anóxica : - Sulfatoredução - Degradação anaeróbia de m.o. - Produção CH 4 Crescimento de espécies bacterianas em relação ao ph e Eh (potencial redox) Perfis verticais de variáveis fisicoquímicas no sedimento e na água sobrenadante (Hiddensee, Mar Báltico)

3 Distribuição e actividade bacteriana nos sedimentos O 2 na água sobrenadante penetra no sedimento por difusão dependendo da variação sazonal da concentração. Variação sazonal de taxas de consumo de O 2 e de sulfato-redução em relação à temperatura.

4 Ciclo do Azoto processos bioquímicos Processos principais no ciclo do azoto. A, B2 & D são domínio exclusivo de bactérias. Principais compostos, estados de oxidação, processos aeróbios/anaeróbios e alterações nos estados de oxidação (setas)

5 Ciclo do Carbono vs Ciclo do Azoto Principais processos no ciclo do carbono. Seta tracejada: aeróbio; seta contínua: anaeróbio. Principais processos no ciclo do azoto. N.B. Amonificação: degradação aeróbia ou anaeróbia de m.o. azotada; amonificação ou redução dissimilatória do nitrato sob escassez de NH 3 são processos generalizados nos microrganismos.

6 CICLO DO AZOTO NOVOS PROCESSOS Descoberta de maior número de espécies de bactéria diazotróficas (fixadoras de N 2 ) encontradas no oceano aumentou estimativa de fixação de N 2 para 100 a 200 Tg por ano - aprox. igual aos solos: Exemplos: cianobactérias filamentosas sem heteroquistos (Trichodesmium); cianobactérias unicelulares fixam à noite; outros grupos têm genes da nitrogenase (nif) Alpha- e Gammaproteobacteria Novo processo biogeoquímico - Oxidação Anaeróbia de Amónia (ANAMMOX) ocorre em zonas com minímos em oxigénio (OMZ) e contribui para a remoção de amónia: NH NO 2 N 2 + 2H 2 O Nitrificação ocorre em espécies de Archaea marinhas

7 NOVO CICLO DO AZOTO (adapt. Francis, 2007) Produção anual de N 2 nos oceanos é apenas ca. metade do total removido. Este desequilibrio no ciclo causaria a exaustão total de nitratos em alguns milhares de anos. Sobre-estimação das taxas de remoção ou existem ainda fontes desconhecidas de N 2?

8 Ciclo do Azoto na coluna de água no Mar Báltico Parte central do Mar Báltico (Gotland Deep) com profundidade máxima de 220m; camada funda anóxica devido a tempos de residência muito longos (centenas de anos). Perfis verticais na estação C de Gotland Deep. Variação vertical em compostos azotados revela zona de amonificação (0-40m); zona de nitrificação (50-120m); zona de desnitrificação no quimioclina (120m); zona anóxica de sulfatoredução ( m).

9 Ciclo do Enxofre na água e nos sedimentos Ciclo do enxofre aquático mais simples do que o do azoto envolvendo menos processos bioquímicos e compostos sulfurosos. Processos principais: sulfurização ou sulfoxidação & dessulfurização ou sulfatoredução. Ciclo do enxofre nos sedimentos. N.B. Perda permanente do ciclo sob forma de precipitado insolúvel de FeS 2 (pirite)

10 Ciclo do Fósforo Aquático Compostos fosfatados biológicamente activos: PO 4 3-, ADP/ATP & ADN/ARN O ciclo do fósforo não envolve processos bioquímicos nos quais os estados de oxidação de compostos P são alterados. O fosfato é apenas transferido para reservatórios diferentes (inorgânico» orgânico; dissolvido» particulado)

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