Relação entre as comunidades fitoplanctônicas e os fluxos de dióxido de carbono no oceano atlântico sul

• Autor(a) principal: Carvalho, Andréa da Consolação de Oliveira
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
• Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/10395
• topic: Oceano Atlântico Sul; Províncias biogeoquímicas; Fitoplâncton; Diatomáceas; Cianobactérias; Haptófitas; Bomba biológica do carbono; Absorção de CO2; Fluxo líquido de CO2.; South Atlantic Ocean; Biogeochemical provinces; Phytoplankton; Diatoms; Cyanobacteria; Haptophytes; Biological carbon pump; CO2 uptake; CO2 net fluxes

O fitoplâncton marinho contribui para a absorção de dióxido de carbono (CO2) atmosférico pelos oceanos através da mediação da fotossíntese na bomba biológica do carbono. No entanto, as comunidades fitoplanctônicas, que variam amplamente em relação à sua composição estrutural, respondem de maneira diferenciada com as variações ambientais e, também, podem diferir na sua capacidade de absorção de CO2. Desta forma, este estudo propõe avaliar o efeito da relação entre os processos físico-químicos e as comunidades fitoplanctônicas na variabilidade do fluxo líquido de CO2 (FCO2) na interface oceano-atmosfera em distintos regimes hidrográficos no oceano Atlântico Sul. Para isso, foram adotadas metodologias apropriadas: (i) para determinação dos parâmetros do sistema carbonato necessários para o cálculo do FCO2, i.e. pressão parcial do CO2 (pCO2), alcalinidade total e carbono inorgânico dissolvido total, e (ii) para determinação da composição pigmentar fitoplanctônica, através da cromatografia líquida de alta performance, combinada com análise quimiotaxionômica (ferramenta CHEMTAX), tendo em vista a caracterização das comunidades de fitoplâncton nas distintas áreas de estudo. Assim, foi possível determinar a relação existente entre a estrutura das comunidades fitoplanctônicas e a modulação das trocas de CO2 na interface oceano-atmosfera nas regiões de estudo. No geral, a biomassa fitoplanctônica foi significativamente relacionada com a pCO2 da água, e com o FCO2, no oceano Atlântico Sul. No entanto, na parte ocidental (sistema dominado pela corrente do Brasil) o valor médio encontrado para o FCO2 foi de –7.1 mmol CO2 m–2 d –1 , e uma maior captação de CO2 esteve associada a variações da temperatura e ao padrão de salinidade (parâmetros físico-químicos), apesar de uma clara dominância das diatomáceas nesta região. Maiores concentrações de haptófitas foram associadas ao aumento da captação de CO2 na porção central do giro subtropical do Atlântico Sul onde o FCO2 médio foi de –9.8 mmol CO2 m–2 d –1 . Já na porção oriental (sistema dominado pela corrente de Benguela) foram encontradas elevadas taxas de absorção de CO2 atmosférico com FCO2 médio de –27.6 mmol CO2 m–2 d –1 associadas às haptófitas mas também a diatomáceas. Em uma investigação mais focada na porção central do Atlântico xix Sul (dominada pelo giro subtropical do Atlântico Sul) foi observada a influência dos vórtices anticiclônicos das Agulhas na distribuição das comunidades fitoplanctônicas. Os resultados desse estudo mostraram o aumento da diversidade dos grupos e da biomassa fitoplanctônica no interior dessas estruturas de mesoescala em relação ao seu entorno, sendo diferenciadas pelo aparecimento principalmente de prasinófitas, pelagófitas e criptófitas. Isso foi evidenciado, principalmente, na estrutura (vórtice) mais jovem, ficando menos evidente essa diferenciação (interior vs entorno) à medida que as estruturas evoluíram ao longo das suas trajetórias. Nos estudos conduzidos em regiões costeiras do sudoeste do Atlântico Sul (20°S–50°S) observou-se que o FCO2 variou amplamente entre as regiões que se comportaram, em geral, como fraca fonte (FCO2 em média de 5.4 ± 5.5 mmol CO2 m–2 d –1 ) e grande sumidouro de CO2 (FCO2 em média de –20.8 ± 6.8 mmol CO2 m–2 d –1 ). A pCO2 na superfície do mar foi negativamente correlacionada com a clorofila a (índice de biomassa fitoplanctônica) e com uma maior abundância de diatomáceas nas regiões entre 40°S e 50°S. A região no entorno de 35°S marcou a transição de um importante gradiente zonal entre 20°S e 50°S. A porção norte da margem continental brasileira evidenciou uma emissão de CO2 do oceano para a atmosfera, e esteve dominada por grupos de cianobactérias. Por outro lado, a porção mais ao sul apresentou maior influência da biologia e funcionou como um forte sumidouro de CO2, sendo dominada por grupos funcionais do fitoplâncton de maior tamanho (diatomáceas). Com esta Tese, objetivamos associar a abundância de diferentes grupos do fitoplâncton e a absorção de CO2 atmosférico em regiões de comportamentos dinâmicos distintos no Oceano Atlântico Sul. Mudanças globais afetam o fitoplâncton em todo o mundo. Entender como o fitoplâncton está relacionado à absorção de CO2, é entender como as mudanças globais afetarão os processos biogeoquímicos oceânicos.