Dynamics of dissolved forms of nitrogen and carbon in small watersheds of the Atlantic Forest, at Ubatuba - Brazil

Tendo em vista que a qualidade das águas dos rios reflete as condições das bacias de drenagem, o objetivo principal deste trabalho foi estudar a dinâmica do nitrogênio (N), do carbono (C) e dos íons maiores em seis rios que drenam áreas de preservação da Mata Atlântica, e investigar os impactos causados pela influência antrópica na biogeoquímica de dois rios que drenam também áreas de ocupação urbana consolidada. Além disso, uma vez inserido no Projeto Temático BIOTA - Gradiente Funcional, que busca compreender a composição, a estrutura e o funcionamento da Floresta Ombrófila Densa Atlântica, o presente estudo objetivou também determinar os fluxos de N e C em um dos rios estudados, contribuindo desta forma para o cálculo do balanço destes nutrientes no ecossistema em questão. Foram selecionados oito rios no município de Ubatuba-SP e realizadas as coletas mensais (set/06 a dez/07). As coletas intensivas, a cada dois dias (dez/06 a mar/08), foram realizadas apenas no rio onde foram estimados os fluxos dos nutrientes, sendo que em mar/08 foi realizada ainda neste rio a coleta diu-noturna (de hora em hora por dois dias consecutivos). As microbacias que possuem características hidrológicas, geomorfológicas e fisiográficas semelhantes apresentaram mesmo padrão de distribuição dos gases biogênicos, das formas de carbono e nitrogênio e dos íons maiores dissolvidos nas águas. Os rios que drenam áreas urbanas diferiram significativamente dos demais rios estudados, tanto em relação às variáveis relacionadas ao metabolismo aquático (apresentando menores concentrações de oxigênio dissolvido e maiores valores de pressão parcial do dióxido de carbono e das taxas respiratórias), quanto em relação às concentrações de nutrientes e íons maiores (apresentando maiores concentrações de carbono e nitrogênio inorgânico dissolvido, assim como maiores valores do somatório de cargas iônicas). Estas diferenças foram relacionadas às interferências antrópicas nestas duas microbacias, principalmente aos aportes de efluentes domésticos. Através dos resultados obtidos na coleta diu-noturna, foi constatada a importância dos eventos de chuvas intensas na dinâmica temporal das formas de carbono dissolvido, assim como de íons maiores. Além disso, foram obtidos, no estudo intensivo, fluxos relativamente elevados de carbono orgânico dissolvido (6,9 kg C ha-1 ano-1), de carbono inorgânico dissolvido (22,4 kg C ha-1 ano-1) e de nitrogênio inorgânico dissolvido (3,2 kg N ha-1 ano-1). De acordo com os resultados obtidos, concluí-se que a influência antrópica promoveu significativas alterações na biogeoquímica dos rios e que a Floresta Ombrófila Densa Atlântica apresenta expressivas perdas das formas dissolvidas de C e N, via fluxo hidrológico.Based on the fact that streams water quality reflects the conditions of the landscape, the objectives of this study were: to investigate nitrogen (N), carbon (C) and major ions dynamics in six streams covered by Atlantic Forest; and assess the impacts of the human activities over the biogeochemistry of two urban streams at same region. Since this study is part of BIOTA Thematic Project Functional Gradient, N and C fluxes were determined at one of the streams, in order to contribute with the estimation of nutrient balances for the Atlantic Forest. Eight streams were selected at Ubatuba, State of São Paulo. Water was monthly sampled from Sept-06 to Dec-07 at all streams. At one of the streams (Indaiá) water samples were taken every two days from Dec-06 to Mar-08; and also water samples were collected every hour during a 48h period at Mar-08. The pristine watersheds showed the same pattern in terms of distribution of biogenic gases, C, N and major ions concentrations in the streamwater. The urban streams were significantly different from the pristine streams regarding to: (i) aquatic metabolism - low dissolved oxygen concentrations, high carbon dioxide concentrations and high respiration rates; and (ii) nutrient and major ions concentrations - high dissolved inorganic nitrogen and carbon concentrations as well as high ionic concentrations. These differences were attributed to anthropogenic impacts at water quality, especially domestic sewage discharge. Besides, it was found relatively high fluxes of dissolved organic carbon (6.9 kg C ha-1 yr-1), dissolved inorganic carbon (22.4 kg C ha-1 yr-1), and dissolved inorganic nitrogen (3.2 kg N ha-1yr-1). Through the 48h sampling at Indaiá stream it was possible to observe the importance of intense rainfalls events over temporal dynamics of dissolved carbon forms and major ions concentrations. These results reveal the influence of human activities over the biogeochemistry of costal streams and also show the importance of Atlantic Forest hydrological fluxes of dissolved C and N to the ocean