Nutrient distribution in a shallow subtropical lagoon, south Brazil, subjected to seasonal hypoxic and anoxic events

A Lagoa da Conceição, localizada no sul do Brasil, é um ecossistema costeiro semifechado que apresenta eventos sazonais de hipoxia e anoxia na região central, caracterizada pela coluna de água estratificada e sítio de retenção e mineralização da matéria orgânica. Este estudo investigou a dinâmica da coluna de água da região central da Lagoa da Conceição (CLC) em relação às variáveis físicas, químicas e biológicas, com o objetivo de entender os eventos de hipoxia e anoxia. As águas de superfície, haloclina e fundo foram avaliadas em três pontos amostrais. As amostras foram coletadas em triplicata durante o verão, outono e inverno de 2014. Eventos de hipoxia e/ou anoxia ocorreram somente nas águas de haloclina (3 m) e fundo (4 m) do verão. Valores próximos a 100% de uso aparente de oxigênio indicaram processos de mineralização nas águas de fundo. O menor valor do índice de estratificação vertical foi observado em agosto (inverno austral), que foi correlacionado com a velocidade (14,7 m.s-1) e direção (quadrante sul) do vento. As concentrações de nutrientes foram maiores no inverno, devido ao aumento dos processos de mistura e remineralização da matéria orgânica. Este foi o primeiro estudo a avaliar a dinâmica dos eventos de hipoxia/anoxia na CLC em relação à distribuição dos nutrientes e estrutura física da coluna de água.The Conceição Lagoon, located in south Brazil, is a semi-enclosed coastal ecosystem that has seasonal hypoxic and anoxic conditions in its vertically stratified central region, characterized as a site of retention and mineralization of organic matter. This study investigates water column dynamics in the central region of the Conceição Lagoon (CCL) and its relation to physical and chemical variables, in order to understand the hypoxic and anoxic events. Surface, halocline and bottom waters were evaluated at three sampling sites along the CCL. The samples were collected in triplicate during the summer, fall and winter of 2014. Hypoxic and/or anoxic events occurred in the summer (1/21) at the halocline (3 m) and bottom (4 m) waters, and in the fall (2/5) in the bottom water (4.5 m). Positive values of apparent oxygen utilization showed mineralization processes in the halocline and bottom waters. The lowest vertical stratification index was recorded in August (southern winter), which was associated with wind speed (14.7 m.s-1) and direction (southern quadrant). Nutrient concentrations were higher in winter, related to increasing of water mixing. This was the first study to evaluate the dynamics of hypoxic and anoxic events in the CCL and how nutrients respond to the physical structure of the water column