Caracterização da matéria orgânica ao longo do gradiente estuarino da baía do Almirantado ao estreito de Bransfield, noroeste da península antártica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, Gabriela da Silva
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/28940
Resumo: O continente antártico pode ser considerado a região mais protegida e preservada do planeta, apresentando características únicas climáticas, oceanográficas, químicas e biológicas possuindo um elevado grau de especificidade e excelente para avaliações biogeoquímicas. Desse modo, o uso de ferramentas geoquímicas tem sido fundamental para a compreensão do ambiente, sendo as análises de biomarcadores, bastante utilizadas para caracterização da matéria orgânica sedimentar, gerando informações sobre a importância relativa das suas diferentes fontes (marinha, terrestre ou antropogênica), bem como as condições particulares de produção, deposição e soterramento. Nessa concepção, o uso dos compostos orgânicos específicos (ácidos graxos e esteróis) concomitante as composições isotópica e elementar e parâmetros de suporte objetiva caracterizar a composição bioquímica da matéria orgânica sedimentar de testemunhos curtos de ambientes profundos da Baía do Almirantado (Antártica), e avaliar a origem e os processos de produção e sedimentação. Foram coletados testemunhos em 5 isóbatas (100 m, 300 m, 500 m, 700 m e 1.100 m). Os sedimentos foram analisados a partir da extração dos lipídios obtendo as frações esteróis e ácidos graxos com o uso de solventes específicos em coluna cromatográfica e detectados em cromatografia a gás. Os resultados demonstram presença de esteróis na forma insaturada predominante em relação a sua forma degradada e saturada. Esteróis fecais não foram identificados. As maiores concentrações de fitosteróis foram encontrados nas profundidades de 300 m e 1.100 m. A isóbatas de 100 m e 300 m apresentaram maiores valores de colesterol sendo maior contribuição zooplanctônica. As concentrações médias dos ácidos graxos totais nas isóbatas foram de 1,17 ng.g-1, 1,89 ng.g-1, 3,72 ng.g-1, 7,19 ng.g-1 e 19,13 ng.g-1, respectivamente, apresentando um aumento nas concentrações conforme aumenta a profundidade da coluna d’ água. O NT oscilou de 0,08 % a 0,10 % em 1.100 m, sendo o maior valor de δ 15N nas profundidades de 300 m, (3,30 ‰) e menor valor em 500 m,(2,28 ‰). Os valores da razão isotópica do carbono e COT/NT foram maiores no interior da Baia (100 m) e menores em direção ao Estreito de Bransfield. A biogeoquímica marinha do gradiente estuarino caracterizou a região interna da Baia do Almirantado com intensa produtividade primária, rincipalmente pela maior disponibilidade de P. Na transição para o Estreito de Bransfield, a alternância entre os fitoesteróis sugere diversidade da comunidade fitoplanctônica e modificação das condições ambientais. No Estreito de Bransfield, os maiores teores de COT e Mn sugerem elevada produtividade na coluna d’água e intensa atividade bacteriana com maior produção de PUFAs e valores mais leves de δ 13C e δ15N. Os resultados permitiram ainda identificar seções dos testemunhos que remetem a períodos com maior ou menor produtividade biológica e as condições vigentes para deposição nos sedimentos. As regiões da Baía do Almirantado analisadas deste trabalho apresentaram algumas particularidades como diferenças de influência continental (degelo), presença de macroalgas, coluna d’água, hidrodinâmica, entre outros fatores que explicam os compostos encontrados. Somando-se a todos estes componentes tem-se a necessidade de se conhecer as peculiaridades de cada região, de forma a entender a dinâmica e funcionamento de cada ambiente, tanto atual como dopassado, e assim detectar e compreender as mudanças ambientais futuras.
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Desse modo, o uso de ferramentas geoquímicas tem sido fundamental para a compreensão do ambiente, sendo as análises de biomarcadores, bastante utilizadas para caracterização da matéria orgânica sedimentar, gerando informações sobre a importância relativa das suas diferentes fontes (marinha, terrestre ou antropogênica), bem como as condições particulares de produção, deposição e soterramento. Nessa concepção, o uso dos compostos orgânicos específicos (ácidos graxos e esteróis) concomitante as composições isotópica e elementar e parâmetros de suporte objetiva caracterizar a composição bioquímica da matéria orgânica sedimentar de testemunhos curtos de ambientes profundos da Baía do Almirantado (Antártica), e avaliar a origem e os processos de produção e sedimentação. Foram coletados testemunhos em 5 isóbatas (100 m, 300 m, 500 m, 700 m e 1.100 m). Os sedimentos foram analisados a partir da extração dos lipídios obtendo as frações esteróis e ácidos graxos com o uso de solventes específicos em coluna cromatográfica e detectados em cromatografia a gás. Os resultados demonstram presença de esteróis na forma insaturada predominante em relação a sua forma degradada e saturada. Esteróis fecais não foram identificados. As maiores concentrações de fitosteróis foram encontrados nas profundidades de 300 m e 1.100 m. A isóbatas de 100 m e 300 m apresentaram maiores valores de colesterol sendo maior contribuição zooplanctônica. As concentrações médias dos ácidos graxos totais nas isóbatas foram de 1,17 ng.g-1, 1,89 ng.g-1, 3,72 ng.g-1, 7,19 ng.g-1 e 19,13 ng.g-1, respectivamente, apresentando um aumento nas concentrações conforme aumenta a profundidade da coluna d’ água. O NT oscilou de 0,08 % a 0,10 % em 1.100 m, sendo o maior valor de δ 15N nas profundidades de 300 m, (3,30 ‰) e menor valor em 500 m,(2,28 ‰). Os valores da razão isotópica do carbono e COT/NT foram maiores no interior da Baia (100 m) e menores em direção ao Estreito de Bransfield. A biogeoquímica marinha do gradiente estuarino caracterizou a região interna da Baia do Almirantado com intensa produtividade primária, rincipalmente pela maior disponibilidade de P. Na transição para o Estreito de Bransfield, a alternância entre os fitoesteróis sugere diversidade da comunidade fitoplanctônica e modificação das condições ambientais. No Estreito de Bransfield, os maiores teores de COT e Mn sugerem elevada produtividade na coluna d’água e intensa atividade bacteriana com maior produção de PUFAs e valores mais leves de δ 13C e δ15N. Os resultados permitiram ainda identificar seções dos testemunhos que remetem a períodos com maior ou menor produtividade biológica e as condições vigentes para deposição nos sedimentos. As regiões da Baía do Almirantado analisadas deste trabalho apresentaram algumas particularidades como diferenças de influência continental (degelo), presença de macroalgas, coluna d’água, hidrodinâmica, entre outros fatores que explicam os compostos encontrados. Somando-se a todos estes componentes tem-se a necessidade de se conhecer as peculiaridades de cada região, de forma a entender a dinâmica e funcionamento de cada ambiente, tanto atual como dopassado, e assim detectar e compreender as mudanças ambientais futuras.Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroThe Antarctic continent can be considered the most protected and preserved region on the planet, presenting unique climatic, oceanographic, chemical and biological characteristics, having a high degree of specificity and excellent for biogeochemical assessments. Thus, the use of geochemical tools has been fundamental for understanding the environment, with biomarker analyzes being widely used to characterize sedimentary organic matter, generating information on the relative importance of its different sources (marine, terrestrial or anthropogenic), as well as the particular conditions of production, disposal and burial. In this conception, the use of specific organic compounds (fatty acids and sterols) concomitantly with isotopic and elemental compositions and support parameters aims to characterize the biochemical composition of sedimentary organic matter from short cores from deep environments of Admiralty Bay (Antarctica), and to evaluate the origin and processes of production and sedimentation. Cores were collected in 5 isobaths (100 m, 300 m, 500 m, 700 m and 1,100 m). The sediments were analyzed from the extraction of lipids, obtaining the sterol and fatty acid fractions using specific solvents in column chromatography and detected in gas chromatography. The results demonstrate the presence of sterols in the predominant unsaturated form in relation to their degraded and saturated form. Fecal sterols were not identified. The highest concentrations of phytosterols were found at depths of 300 m and 1,100 m. The 100 m and 300 m isobaths had higher cholesterol values, with a higher zooplanktonic contribution. The average concentrations of total fatty acids in the isobaths were 1.17 ng.g-1, 1.89 ng.g-1 , 3.72ng.g-1, 7.19 ng.g-1 and 19.13 ng.g-1, respectively, showing an increase in concentrations as the depth of the water column increases. The NT fluctuated from 0.08% to 0.10% at 1,100 m, with the highest value of  15N at depths of 300 m, (3.30 ‰) and the lowest value at 500 m, (2.28 ‰). The carbon isotope ratio and TOC/NT values were higher in the interior of the Bay (100 m) and lower towards the Bransfield Strait. The marine biogeochemistry of the estuarine gradient characterized the inner region of Admiralty Bay with intense primary productivity, mainly due to the greater availability of P. In the transition to the Bransfield Strait, the alternation between phytosterols suggests diversity of the phytoplankton community and modification of environmental conditions. In Bransfield Strait, the highest levels of TOC and Mn suggest high productivity in the water column and intense bacterial activity with higher production of PUFAs and lighter values of  13C and  15N. The results also made it possible to identify sections of the cores that refer to periods with greater or lesser biological productivity and the prevailing conditions for deposition in the sediments. The regions of Admiralty Bay analyzed in this work showed some particularities such as differences in continental influence (thaw), presence of macroalgae, water column, hydrodynamics, among other factors that explain the compounds found. In addition to all these components, there is a need to know the peculiarities of each region, in order to understand the dynamics and functioning of each environment, both current and past, and thus detect and understand future environmental changes.119 f.Bernardes, Marcelo Corrêahttp://lattes.cnpq.br/8743558276498679Belém, André Luizhttp://lattes.cnpq.br/8174173696509765Silva Filho, Emmanoel Vieira dahttp://lattes.cnpq.br/5366157471959981Ramirez, Manuel Antonio Moreirahttp://lattes.cnpq.br/9181680984403638Rezende, Carlos Eduardo dehttp://lattes.cnpq.br/5893145382848301Thompson, Fabianohttp://lattes.cnpq.br/4148145822928884Marques, Gabriela da Silva2023-05-22T15:13:13Z2023-05-22T15:13:13Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMARQUES, Gabriela da Silva. Caracterização da matéria orgânica ao longo do gradiente estuarino da baía do Almirantado ao estreito de Bransfield, noroeste da península antártica. Niterói, 2022. 119 f. Tese (Doutorado em Geoquímica - Geoquímica Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Geociências (Geoquímica), Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2022.http://app.uff.br/riuff/handle/1/28940CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-05-22T15:13:16Zoai:app.uff.br:1/28940Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T10:59:08.069125Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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Marques, Gabriela da Silva
Esterol
Ácidos graxos
Antártica
Composição isotópica e molecular
Região antártica
Baía do Almirantado (Antártica)
Matéria orgânica em sedimento
Geociências
Geoquímica Ambiental
Biogeoquímica marinha
Mudança climática
Ácido graxo
Esteróis
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Fatty acids
Antarctica
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