Palavras-chave: Carbono, degradação, hidrocarbonetos alifáticos, encontro das águas, Rio Negro, Rio Solimões.

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1 COMPOSIÇAO DE N-ALCANOS E ESTERÓIS NA MATÉRIA ORGÂNICA DISSOLVIDA E PARTICULADA EM UM GRADIENTE DE MISTURA ENTRE ÁGUAS PRETAS E BRANCAS, AMAZÔNIA, BRASIL Luciana de O. Vidal 1, Marcelo C. Bernardes 2, Michaela L. de Melo(D) 3, Tatiana S. Cunha 4, Carlos Eduardo de Rezende 1 e Marc Benedetti 5 1 Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF, Campos dos Goytacazes RJ, lovidal@ig.com.br 2 Universidade Federal Fluminense UFF, Niterói RJ 3 Universidade Federal de São Carlos UFSCar, São Carlos SP 4 Centro Universitário Estadual da Zona Oeste UEZO, Rio de Janeiro RJ 5 Instituto de Física do Globo de Paris IPGP, Paris, França Resumo: Os rios e suas bacias hidrográficas representam a principal via de transporte de materiais dissolvidos e particulares originando zonas naturais de alterações até o oceano. A composição do material particulado e dissolvido transportado pelos rios é função complexa de vários processos que ocorrem na bacia de drenagem e nos rios. Este trabalho teve como objetivo analisar a composição de n-alcanos e esteróis ao longo do gradiente de mistura entre as águas pretas do rio negro e as águas brancas do rio Solimões. Ao contrário do que se tem registrado na literatura, foi encontrada uma predominância de moléculas de n-alcanos com números pares sobre ímpares e parece estar associada com a ocorrência de bactérias e diatomáceas, sendo interpretada como alteração microbiana de detritos de vegetais e algas. Palavras-chave: Carbono, degradação, hidrocarbonetos alifáticos, encontro das águas, Rio Negro, Rio Solimões. N-alkane and sterols composition in dissolved and particulate organic matter from black and white water meeting gradient, Amazon, Brazil. Abstract: An even-over-odd predominance, although much less common, was reported in the meeting of waters from Negro and Solimoes Rivers and was associated microbial alteration of plant and algal detritus. Keywords: Carbon, degradation, aliphatic hydrocarbons, meeting of waters, Negro River, Solimoes River. Introdução Os rios e suas bacias hidrográficas representam a principal via de transporte de materiais dissolvidos e particulares originando zonas naturais de alterações até o oceano. A composição do material particulado e dissolvido transportado pelos rios é função complexa de vários processos que ocorrem na bacia de drenagem e nos rios (Hedges et al., 1986a). A matéria orgânica transportada pelos rios (cerca de g de carbono orgânico.ano -1 e cerca de g de nitrogênio orgânico.ano -1 ) representam um elo essencial no ciclo global de nutrientes (Ittekkot et al., 1983; Meybeck, 1993), modulando a biosfera ao longo do tempo geológico. A zona de mistura entre os rios são objetos de estudos privilegiados, principalmente aqueles que possuem condições químicas contrastantes que permitem avaliar os processos responsáveis pela evolução das propriedades dos materiais dissolvido e particulado. O Amazonas corresponde cerca de 8-10% das exportações totais de carbono orgânico que chega nos oceanos (Moreira-Turcq et al., 2003a). Numerosos estudos sobre a bacia amazônica (Leenheer, JA, 1980; Ertel et al., 1986; Auferderkampe et al., 2001; Moreira-Turcq et al., 2003b)

2 destacaram o papel chave dos processos de sorção na dinâmica da matéria orgânica e as diferenças na composição das frações particulada e dissolvida. A estreita zona de mistura que ocorre próximo a Manaus, na Amazônia, oferece uma oportunidade única de estudar os processos acima mencionados uma vez que o Rio Solimões e o Rio Negro apresentam composições químicas muito particulares ao mesmo tempo que transportam quantidade de materiais minerais e orgânicos bastante diferentes. A composição e o tamanho da matéria orgânica dissolvida (MOD) é transformada através de processos bióticos e abióticos ao longo do rio. O presente estudo teve como objetivo principal analisar a composição da matéria orgânica particulada e dissolvida na zona de confluência dos Rios Negro e Solimões. Uma predominância de números ímpares de carbono sobre pares nos n-alcanos (> C23) tem sido freqüentemente usada como um marcador para uma entrada direta de cera cuticular de tecidos vegetais de origem terrestre em amostras sedimentares de ecossitemas aquáticos continentais (Simoneit, 1977). Por outro lado, uma predominância de pares sobre ímpares, embora muito menos comum, tem sido relatada com mais freqüência nos últimos anos e parece estar geralmente associada em amostras de sedimentos recentes com a ocorrência de contribuições específicas de organismos que já contêm esse predomínio, como bactérias e diatomáceas (Nishimura et al, 1986). Vários relatos mostram que os n-alcanos produzidos por bactérias variam de C14 a C31 com máximas ocorrências de um ou dois números de carbono relativamente mais comuns (Naccarato, 1974). A maioria destas ocorrências em amostras ambientais aponta para uma origem microbiana. Na verdade, a origem desta preferência de número de carbono incomum foi interpretada como (a) alteração microbiana de detritos algais, (b) processos redutores agindo sobre ácidos alcanóicos ou outros compostos de compostos lipídicos e (c) entrada microbiana direta. Experimental As amostras foram coletadas na subsuperfície da coluna d água no período de águas baixas durante campanha do projeto CAPES/COFECUB em cinco transectos localizados nos Rios Negro, Solimoes e Amazonas. A metodologia para análises de esteróis e n-alcanos nas fraçoes particulada e dissolvida foi adaptada de Wakeham e Canuel (1988) e Dittmar et al. (2008). Foram identificados os n-alcanos de C10 a C40. Os esteróis identificados neste trabalho foram: coprostanol (5βcolestan-3β-ol), colesterol (5-colest-5-en-3β-ol), colestanol (5α-colestan-3β-ol), colestanona (5αcolestan-3-ona), ergosterol ((22E)-ergosta-5,7,22-trien-3β-ol), campesterol (24-metilcolest-5-en-3βol), estigmasterol (3β-Hidroxi-24-etil-5,22-colestadien), β-sitosterol (24-etilcolest-5-en-3β-ol), β- sitostanol (24-etil-5α-colestan-3β-ol) (Figura 2). Os compostos foram identificados comparando-se os padrões comerciais injetados previamente e as concentrações calculadas por intermédio de curva de calibração com 5a-colestano. Resultados e Discussão O n-alcano mais abundante na fração dissolvida da maior parte das amostras analisadas foi o C18, C20, C22 (Fig.2). Estudos realizado na região Amazônica destacou a presença de n-alcanos entre C14 a C31 e relacionou sua predominância a degradação bacteriana da matéria orgânica (Elias 1997). Diversos trabalhos em ecossistemas aquáticos Amazônicos vêm apontando o papel central das bactérias heterotróficas nas transformações do estoque de carbono orgânico dissolvido (Farjalla 2014; Vidal et al. 2015). Entre os esteróis analisados elevados valores de colesterol foram observados na fração dissolvida em todas as estações (Fig.1), seguido de estigmasterol e sitosterol ao longo dos Rios Negro, Solimoes e Amazônas. Colestanol e Coprostanol foram detectados na margem direita próximo a cidade de Manaus indicando entrada de efluentes domésticos.

3 Figura 1 Figura 1 N-alcanos nas frações dissolvida e particulada do Rio Negro. Figura 2 Figura 2 Esteróis nas frações dissolvida e particulada do Rio Negro.

4 Conclusões A composição de n-alcanos e esteróis ao longo do gradiente de mistura entre as águas pretas do rio negro e as águas brancas do rio Solimões demonstrou maiores concentrações na fração dissolvida e ao contrário do que se tem registrado na literatura, uma predominância de moléculas de n-alcanos com números pares sobre ímpares associada com a ocorrência de bactérias e diatomáceas, sendo interpretada como alteração microbiana de detritos de vegetais e algas. A ocorrência de coprostanol denunciou a emissão de efluentes domésticos. Agradecimentos Ao projeto CAPES/COFECUB n.711. Referências Bibliográficas Aufdenkampe, A. K., J. I. Hedges, J. E. Richey, A. V. Krusche and C. A. Llerena Sorptive fractionation of dissolved organic nitrogen and amino acids onto fine sediments within the Amazon Basin. Limnology and Oceanography 46(8): Elias, V.O., Simoneit, B. R. T., Cardoso, J.N Even N-alkane predominances on the Amazon shelf and a Northeast Pacific hydrothermal system. Naturwissenschaften 84, Ertel, J.R., Hedges, J.I., Devol, A.H., Richey, J.E., Ribeiro, M.N.G Dissolved humic substances of the Amazon River system. Limnol. Oceanog. 31(4), Farjalla, V. F Are the mixing zones between aquatic ecosystems hot spots of bacterial production in the Amazon River system? Hydrobiologia 728, doi: /s Hedges, J.I., Clark, W.A. Quay, P.D., Richey, J.E., Devol, A., Santos, U. 1986a. Composition and fluxes of particulates organic material in the Amazon River. Limnol. Oceanog. 31(4), Ittekkot, V., Martins, O., Seifert, R Nitrogenous organic matter transported by the major world rivers. Paläont. Inst. Univ. Hamburg SCOPE/UNEP Sonderband 55, Leenheer, J.A Origin and nature of humic substances in the waters of the Amazon river basin. Acta Amazonica 10, Meybeck, M Riverine transport of atmospheric carbon: sources, global typology and budget. Water, Air and Soil Pollution 70, Moreira-Turcq, P.F., Seyler, P., Guyot, J.L., Etcheber, H., 2003a. Exportation of organic carbon from the Amazon river and its main tributaries. Hydrological Processes, 17: Moreira-Turcq, P.F., Seyler, P., Guyot, J.L., Etcheber, H., 2003b. Characteristics of organic matter in the mixing zone of the Rio Negro and Rio Solimões of the Amazon river. Hydrological Processes, 17: Naccarato, W.F., et al Lipids 9, 322. Nishimura, M., Baker, E.W Geochim.Cosmochim. Acta 50, 299.

5 Simoneit, B.R.T The black sea, a sink for terrigenous lipids. Deep sea research, 24: Vidal, L.O., Abril, G., Artigas, L.F., Melo, M.L., Bernardes, M.C., Lobao, L.M., Reis, M.C., Moreira-Turcq, P., Benedetti, M., Tornisielo, V.L., Roland, F Hydrological pulse regulating bacterial heterotrophic metabolism between Amazonian mainstems and floodplain lakes. Frontiers in Microbiology, 6: doi: /fmicb