Expansão urbana na bacia de drenagem e acumulação de carbono orgânico e nutrientes em solos de manguezais (Estado do Rio de Janeiro, Brasil): desafios da eutrofização à análise de carbono azul

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nascimento, Emanuel Francisco Santos do
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/28017
Resumo: Manguezais são ecossistemas costeiros altamente produtivos, constituindo um dos mais relevantes reservatórios globais de carbono (C) sob a forma de matéria orgânica. Nas últimas décadas, intensas alterações antropogênicas nas bacias de drenagem costeiras têm se refletido em importantes alterações nesses ecossistemas. Especialmente o avanço da urbanização não acompanhada por infraestrutura sanitária, levou ao enriquecimento de nutrientes (eutrofização) da zona costeira. Para compreender o impacto das atividades antrópicas sobre a acumulação de C e nutrientes foi avaliado o efeito das mudanças de uso e cobertura da terra sobre as taxas de acumulação de C orgânico total (COT), nitrogênio total (NT) e fósforo (PT, PI e Porg) em solos de manguezais ao longo do último século. Neste sentido, comparamos ecossistemas em um gradiente de alterações antropogênicas na bacia de drenagem, analisando testemunhos nas zonas entre-marés inferior (seaward) e superior (landward). Assim, 6 testemunhos de solo de ~50 cm de comprimento foram coletados nos manguezais de Saco de Mamanguá (M1), Guapimirim (M2) e Guaratiba (M3) no estado do Rio de Janeiro. Os testemunhos foram datados a partir do chumbo-210 em excesso (210Pbex), através do modelo da taxa de suprimento constante (CRS) para acessar as taxas de acumulação sedimentar recentes (~100 anos). Para as taxas de acumulação, foram analisados conteúdos de COT, NT, PT, PI e Porg, e também os isótopos estáveis de δ13C e δ15N para identificar a origem da matéria orgânica. Confirmando resultados de estudos anteriores, as florestas de manguezal localizadas em bacias de drenagem sob menor impacto antropogênico apresentaram taxas de acumulação de COT ~1,1 a 4,7 menores. No entanto, nos ecossistemas mais impactados as taxas de acumulação de nutrientes foram até ~70 vezes mais elevadas, indicando intensa degradação desses ambientes e consequente perda de seus serviços ecossistêmicos. Neste sentido, indicamos que os estudos sobre a temática do carbono azul não podem ser dissociados das análises de eutrofização, já que aumentos dos estoques de C podem estar relacionados a uma intensificação da poluição pelo enriquecimento de nutrientes. Finalmente, realizamos uma compilação das taxas de acumulação em solos de manguezais em diferentes localidades, e os resultados sugeriram uma relação positiva entre o aumento da acumulação de COT e nutrientes. Estes resultados corroboram o argumento de que a acumulação de COT é significativamente mais elevada em manguezais situados em zonas costeiras submetidas ao aporte de efluentes enriquecidos de N e P, quando comparados aos ecossistemas prístinos. Em áreas sob grandes pressões antropogênicas, como a zona costeira do Rio de Janeiro, os manguezais podem fornecer um importante serviço de apreensão e estocagem de C e nutrientes, reforçando a importância de políticas de conservação desses ecossistemas.
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Para as taxas de acumulação, foram analisados conteúdos de COT, NT, PT, PI e Porg, e também os isótopos estáveis de δ13C e δ15N para identificar a origem da matéria orgânica. Confirmando resultados de estudos anteriores, as florestas de manguezal localizadas em bacias de drenagem sob menor impacto antropogênico apresentaram taxas de acumulação de COT ~1,1 a 4,7 menores. No entanto, nos ecossistemas mais impactados as taxas de acumulação de nutrientes foram até ~70 vezes mais elevadas, indicando intensa degradação desses ambientes e consequente perda de seus serviços ecossistêmicos. Neste sentido, indicamos que os estudos sobre a temática do carbono azul não podem ser dissociados das análises de eutrofização, já que aumentos dos estoques de C podem estar relacionados a uma intensificação da poluição pelo enriquecimento de nutrientes. Finalmente, realizamos uma compilação das taxas de acumulação em solos de manguezais em diferentes localidades, e os resultados sugeriram uma relação positiva entre o aumento da acumulação de COT e nutrientes. Estes resultados corroboram o argumento de que a acumulação de COT é significativamente mais elevada em manguezais situados em zonas costeiras submetidas ao aporte de efluentes enriquecidos de N e P, quando comparados aos ecossistemas prístinos. Em áreas sob grandes pressões antropogênicas, como a zona costeira do Rio de Janeiro, os manguezais podem fornecer um importante serviço de apreensão e estocagem de C e nutrientes, reforçando a importância de políticas de conservação desses ecossistemas.Mangroves are highly productive coastal ecosystems, constituting one of the most relevant global carbon (C) reservoirs, stored as organic matter. In recent decades, intense anthropogenic changes in coastal watersheds have produced important changes in these ecosystems. The expansion of urbanization unaccompanied by sanitary infrastructure, led to the nutrient enrichment (eutrophication) of the coastal zone. To understand the impact of human activities on the accumulation of C and nutrients, the effect of land use and land cover changes on the accumulation rates of total organic C (TOC), total nitrogen (TN), and phosphorus (TP, IP, and OP) was assessed in mangrove soils over the last century. In this sense, we compared ecosystems in a gradient of anthropogenic changes in the watershed, analyzing cores in the lower (seaward) and upper (landward) intertidal zones. Thus, 6 soil cores of ~50 cm in length were collected in the mangroves of Saco de Mamanguá (M1), Guapimirim (M2), and Guaratiba (M3) in the state of Rio de Janeiro, Brazil. The cores were dated using excess lead-210 (210Pbex) constant rate of supply (CRS) model to assess recent sediment accumulation rates (~100 years). The contents of TOC, TN, TP, IP, and OP were analyzed and used to determine the elemental accumulation rates, as well as the stable isotopes of δ13C and δ15N to identify organic matter source. Confirming results of previous studies, mangrove forests located within watersheds under less anthropogenic impact had ~1.1 to 4.7 lower TOC accumulation rates. However, in the most impacted ecosystems nutrient accumulation rates were up to ~70 times higher, indicating intense degradation of these environments and consequent loss of their ecosystem services. In this sense, we indicate that studies on the topic of blue carbon cannot be dissociated from eutrophication analyses, since increases in C stocks may be related to an intensification of pollution through nutrient enrichment. Finally, we compiled TOC, TN, and TP accumulation rates in mangrove soils at different locations, and the results suggested a positive relationship between the increase in TOC and nutrients accumulation. These results support the argument that TOC accumulation is significantly higher in mangroves located in coastal areas subjected to the input of N and P enriched effluents, when compared to pristine ecosystems. In areas under great anthropogenic pressure, such as the coastal zone of Rio de Janeiro, mangroves can provide an important capture and storage service for C and nutrients, reinforcing the importance of policies for the conservation of these ecosystems.84 p.Ribeiro, Humberto MarottaAbuchacra, Rodrigo CoutinhoNogueira, Leonardo AmoraNóbrega, Gabriel NutoMachado, Wilson Thadeu VallePeixoto, Roberta BittencourtNascimento, Emanuel Francisco Santos do2023-03-02T20:34:52Z2023-03-02T20:34:52Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNASCIMENTO, Emanuel Francisco Santos do. Expansão urbana na bacia de drenagem e acumulação de carbono orgânico e nutrientes em solos de manguezais (Estado do Rio de Janeiro, Brasil): desafios da eutrofização à análise de carbono azul. 2021. 84 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) – Programa de Pós-Graduação em Geografia, Instituto de Geociências, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2021.http://app.uff.br/riuff/handle/1/28017CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-03-02T20:34:56Zoai:app.uff.br:1/28017Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:03:25.043892Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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