Sedimentary sterols as indicators of environmental conditions in Southeastern Guanabara Bay, Brazil

The interconnected Icaraí and Jurujuba embayments, set within the lower south-eastern portion of Guanabara Bay, SE-Brazil, have been subject to the direct input of domestic effluents and other associated contaminants from human activities in their watersheds. This study addresses the composition of carbon, nitrogen and molecular steroid markers of surface sediments (n = 24) and a short core (L = 47 cm), in order to evaluate the impact by sewage, the contribution between allochthonous and autochthonous derived organic matter and eutrophication of the embayments. Coprostanol concentrations revealed, when compared to other regions in Guanabara Bay, high contamination by sewage close to the point of sewage discharge in Icaraí embayment. In contrast, the more enclosed and eutrophic Jurujuba embayment exhibited a larger contribution of autochthonous organic matter, as shown by the combination of cholesterol, dinosterol and, partially, also brassicasterol. The presence of stigmasterol and b-sitosterol also indicated a minor contribution of organic matter from terrestrial plants, as revealed by principal component analysis. The sedimentary record of the Jurujuba embayment exhibited highest concentrations of all sterol markers in the top layer, corroborating the recent increase in the accumulation of sewage, plankton derived organic carbon and also eutrophication. Trend in degradation of organic matter was evidenced by sterol/stanol ratios and the behavior of dinosterol indicated that the embayment has been dominated by the accumulation of phytoplankton derived organic matter since earlier times.As enseadas de Icaraí e Jurujuba, localizadas na porção sudoeste da Baía de Guanabara, são sujeitas a impactos ambientais decorrentes da ocupação humana nas suas bacias de drenagem. No presente trabalho foi determinada a composição elementar (C e N) e molecular (esteróides) da matéria orgânica em amostras de sedimentos superficiais (n = 24) e de um testemunho curto (c = 47 cm) nas enseadas. As concentrações de coprostanol, em comparação com outras áreas da Baía de Guanabara, indicaram elevado nível de contaminação por esgotos nas estações mais próximas ao ponto de lançamento de efluentes, na Enseada de Icaraí. A Enseada de Jurujuba, mais enclausurada e eutrófica, apresentou uma maior contribuição de matéria orgânica autóctone, conforme evidenciado pelos marcadores colesterol, dinosterol, e parcialmente, também , brassicasterol. A presença de estigmasterol e b-sitosterol indicaram leve contribuição de matéria orgânica oriunda de vegetação terrestre, conforme revelou a análise por componentes principais. No registro sedimentar, foram observados maiores teores de matéria orgânica e esteróis na camada superior, corroborando a acumulação recente de esgotos e de matéria orgânica fitoplanctônica, como conseqüência do processo de eutrofização do sistema. A presença de processos de degradação da matéria orgânica foi evidenciada pelas razões entre esteróis/estanóis, e o perfil do dinosterol indicou que na Enseada predomina o acúmulo de material fitoplanctônico anteriormente ao processo de eutrofização