Metabolismo pelágico no complexo estuarino de Paranaguá-PR.

Orientadora : Profª. Drª. Eunice da Costa MachadoMonografia (graduação) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Centro de Estudos do Mar, Curso de OceanografiaResumo: Os estuários possuem papel fundamental na dinâmica do dióxido de carbono (CO2) atmosférico, mediada por processos físico-químicos e biológicos, tais como os processos de autotrofia e heterotrofia. Compreendem a produção e mineralização da matéria orgânica, bem como as atividades de precipitação e dissolução do carbonato de cálcio (CaCO3), que podem atuar como fontes ou sumidouros de CO2. Com o intuito de descrever o metabolismo pelágico e o papel do eixo Leste-Oeste do Complexo Estuarino de Paranaguá (CEP) como fonte ou sumidouro do CO2 atmosférico, investigou-se a distribuição de variáveis, ao longo do gradiente de salinidade. Para tal, realizou-se uma campanha de amostragem durante a maré de sizígia, nos períodos de enchente e vazante, mensurando-se a temperatura, o pH e a salinidade (in situ), a alcalinidade, e o oxigênio dissolvido. O CO2 total foi determinado a partir de um modelo de interações iônicas, por meio dos dados de alcalinidade, pH, salinidade e temperatura. As temperaturas variaram de 20º a 20,5ºC, a salinidade exibiu um gradiente de 5 a 30, e o pH variou de 7,3 a 8,0, dentro da faixa reportada por estudos pretéritos. A alcalinidade apresentou um gradiente decrescente da desembocadura do setor externo para o interno, causado provavelmente pela diluição e mistura com águas fluviais com baixo teor de carbonatos. As concentrações de CO2, sempre supersaturadas e maiores do que as concentrações em equilíbrio com a atmosfera apresentaram um gradiente crescente em direção a região interna do estuário, resultante dos aportes de matéria orgânica de origem fluvial e das áreas de manguezais. O teor porcentual de oxigênio dissolvido, revelando um comportamento inverso ao do CO2%, foi marcadamente mais elevado na região externa e média, associado ao acréscimo de pH e da Salinidade, revelando maior atividade autotrófica na região. Os resultados obtidos permitem inferir um metabolismo predominantemente heterotrófico ao longo de todo o eixo Leste-Oeste do CEP, embora com uma variabilidade em curta escala espacial, atribuída à interação entre os processos autotróficos e heterotróficos com a complexa hidrodinâmica e a influência de aportes laterais. Fluxos diários e em uma base anual de CO2 na interface estuário-atmosfera, calculados a partir da diferença entre os teores de subsuperfície e de equilíbrio atmosférico, usando um coeficiente de transferência dependente da velocidade do vento, foram de 1,71*102 mmol.m2.d-1 e 62,5 mol*m2.y-1, respectivamente e estão na faixa reportada para outros sistemas estuarinos. Durante o período investigado, o eixo Leste-Oeste do Complexo Estuarino de Paranaguá atuou como uma fonte de CO2 para a atmosfera, a qual pode ter sido atenuada pelo baixo tempo de residência das águas neste sistema estuarino. Palavras-chave: 1- Oceanografia Química, 2- Fontes de CO2, 3- Estuários, 4- Complexo Estuarino de Paranaguá, 5- Metabolismo Pelágico.Abstract: Estuaries have a fundamental role on atmospheric carbon dioxide dynamics, mediated by physical, chemical and biological processes such as autotrophy and heterotrophy, as well as the activities of precipitation and dissolution of calcium carbonate (CaCO3), which can act as sources or sinks of CO2. In order to describe the pelagic metabolism and the role of the East-West axis Paranagua Estuarine Complex (CEP) as a source or sink of atmospheric CO2, were investigated the variation of variables along the salinity gradient. For this, it was carried out a sampling campaign at the spring tide, during periods of flood and ebb, measuring the temperature, pH and salinity (in situ), alkalinity, and dissolved oxygen. The total CO2 was determined based on ionic interaction model, using the alkalinity, pH, salinity and temperature. The temperatures ranged from 20° to 20.5°, salinity exhibited a gradient of 5 to 30, and the pH ranged from 7.3 - 8.0. The alkalinity showed a decreasing gradient from the mouth of the external sector to inner sector, probably caused by dilution and mixing with river water with low carbonate content. Concentrations of carbon dioxide, always supersaturated and larger than concentrations in equilibrium with the atmosphere, showed an increasing gradient toward the inner region of the estuary, attributed to inputs of organic matter from rivers and surround mangrove areas. The Dissolved Oxygen (%), revealing an inverse behavior to CO2%, was markedly higher in the outer and middle estuarine, due to the relative increase of autotrophic activity. The results allow inferring a predominantly heterotrophic metabolism throughout the East-West Axis CEP, albeit with a short scale spatial variability, attributed to the interaction between the autotrophic and heterotrophic processes with complex hydrodynamics and the influence of lateral inputs. Daily and annual exchange of CO2 at the estuary-atmosphere interface, calculated from the difference between the concentrations of subsurface and atmospheric equilibrium, using a transfer coefficient dependent on the wind speed, were 1.71*102 mmol.m2.d-1 and 62.5 mol m2.y-1, respectively, and are in the reported range for other estuarine systems. During the period investigated, the East-West axis of the Paranaguá Estuarine Complex acted as a net source of CO2 to the atmosphere, which can be mitigated by the low residence time of water in this estuarine system