Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho teve como objetivo principal implementar um algoritmo empírico para o monitoramento do processo de eutrofização da Baía de Guanabara (BG), Rio de Janeiro (RJ), utilizando dados de clorofila-a coletados in situ e imagens de satélite coletadas pelo sensor MERIS, a bordo do satélite ENVISAT, da Agência Espacial Européia (ESA). Para a elaboração do algoritmo foi utilizada uma série histórica de clorofila-a (Out/2002 a Jan/2012) fornecida pelo Laboratório de Biologia Marinha da UFRJ, que, acoplada aos dados radiométricos coletados pelo sensor MERIS em datas concomitantes com as coletas in situ de clorofila-a, permitiu a determinação das curvas de regressão que deram origem aos algorítmos. Diversas combinações de bandas foram utilizadas, com ênfase nos comprimentos de onda do verde, vermelho e infra-vermelho próximo. O algoritmo escolhido (R = 0,66 e MRE = 77,5%) fez uso dos comprimentos de onda entre o verde e o vermelho (665, 680, 560 e 620 nm) e apresentou resultado satisfatório, apesar das limitações devido à complexidade da área de estudo e problemas no algoritmo de correção atmosférica . Algorítmos típicos de água do Caso I (OC3 e OC4) também foram testados, assim como os algoritmos FLH e MCI, aconselhados para águas com concentrações elevadas de Chl-a, todos com resultados insatisfatório. Como observado por estudos pretéritos, a Baia de Guanabara possui alta variabilidade espacial e temporal de concentrações de clorofila-a, com as maiores concentrações no período úmido (meses: 01, 02, 03, 10, 11 12) e nas porções marginais (~ 100 mg.m-3), particularmente na borda Oeste da baia, e menores concentrações no período seco e no canal principal de circulação (~ 20 mg.m-3). O presente trabalho é pioneiro na construção e aplicação de algoritmos bio-óptico para a região da BG utilizando imagens MERIS. Apesar dos bons resultados, o presente algorítmo não deve ser considerado definitivo, e recomenda-se para trabalhos futuros testar os diferentes modelos de correção atmosférico para as imagens MERIS. / This work aimed to implement an empirical algorithm for monitoring the process of eutrophication at Guanabara Bay (BG), Rio de Janeiro (RJ), using in situ chlorophyll-a data and satellite images by MERIS sensor, onboard ENVISAT satellite, from European Space Agency (ESA). A time series of chlorophyll-a (Dec / Jan 2002/2012) provided by Marine Biological Laboratory from UFRJ, was used to elaborate the algorithm, coupled with the radiometric data collected by MERIS sensor on concurrent dates with the collections, what allowed the determination of the regression curves that gave rise to algorithms. Several band combinations were used, with emphasis on wavelengths of green, red and near infrared. The algorithm chosen (R = 0.66 and SRM = 77.5%) made use of wavelengths between green and red (665, 680, 560 and 620 nm) and showed satisfactory results, despite the limitations, due to the complexity of the study area and problems in atmospheric correction algorithm. Typical algorithms water Case I (OC3 and OC4) were also tested, as well as FLH MCI and algorithms suggested for water with high concentrations of Chl-a, all with unsatisfactory results. As noted by past studies, Guanabara Bay has high spatial and temporal variability of chlorophyll-a concentrations, with the highest concentrations in the rainy seasons (months: 01, 02, 03, 10, 11, 12) and in the marginal portions (~ 100 mg.m-3), particularly in the western edge of the bay, and lower concentrations in the dry season and in the main circulation channel (~ 20 mg.m-3). This study is a pioneer in the construction and application of bio-optical algorithms for the region of BG using MERIS images. Despite the good results, the algorithm should not be considered definitive, and it is recommended for future work to test different models of atmospheric correction for MERIS images.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho teve como objetivo principal implementar um algoritmo empírico para o monitoramento do processo de eutrofização da Baía de Guanabara (BG), Rio de Janeiro (RJ), utilizando dados de clorofila-a coletados in situ e imagens de satélite coletadas pelo sensor MERIS, a bordo do satélite ENVISAT, da Agência Espacial Européia (ESA). Para a elaboração do algoritmo foi utilizada uma série histórica de clorofila-a (Out/2002 a Jan/2012) fornecida pelo Laboratório de Biologia Marinha da UFRJ, que, acoplada aos dados radiométricos coletados pelo sensor MERIS em datas concomitantes com as coletas in situ de clorofila-a, permitiu a determinação das curvas de regressão que deram origem aos algorítmos. Diversas combinações de bandas foram utilizadas, com ênfase nos comprimentos de onda do verde, vermelho e infra-vermelho próximo. O algoritmo escolhido (R = 0,66 e MRE = 77,5%) fez uso dos comprimentos de onda entre o verde e o vermelho (665, 680, 560 e 620 nm) e apresentou resultado satisfatório, apesar das limitações devido à complexidade da área de estudo e problemas no algoritmo de correção atmosférica . Algorítmos típicos de água do Caso I (OC3 e OC4) também foram testados, assim como os algoritmos FLH e MCI, aconselhados para águas com concentrações elevadas de Chl-a, todos com resultados insatisfatório. Como observado por estudos pretéritos, a Baia de Guanabara possui alta variabilidade espacial e temporal de concentrações de clorofila-a, com as maiores concentrações no período úmido (meses: 01, 02, 03, 10, 11 12) e nas porções marginais (~ 100 mg.m-3), particularmente na borda Oeste da baia, e menores concentrações no período seco e no canal principal de circulação (~ 20 mg.m-3). O presente trabalho é pioneiro na construção e aplicação de algoritmos bio-óptico para a região da BG utilizando imagens MERIS. Apesar dos bons resultados, o presente algorítmo não deve ser considerado definitivo, e recomenda-se para trabalhos futuros testar os diferentes modelos de correção atmosférico para as imagens MERIS. / This work aimed to implement an empirical algorithm for monitoring the process of eutrophication at Guanabara Bay (BG), Rio de Janeiro (RJ), using in situ chlorophyll-a data and satellite images by MERIS sensor, onboard ENVISAT satellite, from European Space Agency (ESA). A time series of chlorophyll-a (Dec / Jan 2002/2012) provided by Marine Biological Laboratory from UFRJ, was used to elaborate the algorithm, coupled with the radiometric data collected by MERIS sensor on concurrent dates with the collections, what allowed the determination of the regression curves that gave rise to algorithms. Several band combinations were used, with emphasis on wavelengths of green, red and near infrared. The algorithm chosen (R = 0.66 and SRM = 77.5%) made use of wavelengths between green and red (665, 680, 560 and 620 nm) and showed satisfactory results, despite the limitations, due to the complexity of the study area and problems in atmospheric correction algorithm. Typical algorithms water Case I (OC3 and OC4) were also tested, as well as FLH MCI and algorithms suggested for water with high concentrations of Chl-a, all with unsatisfactory results. As noted by past studies, Guanabara Bay has high spatial and temporal variability of chlorophyll-a concentrations, with the highest concentrations in the rainy seasons (months: 01, 02, 03, 10, 11, 12) and in the marginal portions (~ 100 mg.m-3), particularly in the western edge of the bay, and lower concentrations in the dry season and in the main circulation channel (~ 20 mg.m-3). This study is a pioneer in the construction and application of bio-optical algorithms for the region of BG using MERIS images. Despite the good results, the algorithm should not be considered definitive, and it is recommended for future work to test different models of atmospheric correction for MERIS images.

[pt] A Baía de Guanabara (BG) serve como estuário para 90 rios e canais, é um ambiente eutrofizado, com intensa produtividade primária e que recebe considerável aporte de nutrientes, principalmente oriundos do despejo de esgotos e drenagem fluvial. Ali se encontra também o segundo maior complexo industrial do Brasil. Devido a esses aspectos geradores de alterações ambientais, o objetivo deste trabalho é caracterizar as variações biogeoquímicas na Baía de Guanabara em ciclos de maré diurna e o fluxo de nutrientes inorgânicos dissolvidos e de hidrocarbonetos alifáticos no material particulado em suspensão (MPS). O estudo inclui, ainda, caracterização da origem da MO particulada, através da utilização de ferramentas como composição elementar (C e N) e isotópica Delta13C e Delta15N. Para tal, foram realizadas duas campanhas: uma no período próximo a entrado do inverno (seca) e outra no período próximo à entrada do verão (chuva) em um ponto fixo próximo à desembocadura da baía. As coletas foram realizadas ao longo de um ciclo completo de maré, a intervalos de 2 horas, totalizando 13 amostragens em 3 profundidades (superfície, meio e fundo) e 39 amostras por campanha. Dados auxiliares de velocidade e direção de correntes, salinidade e T celsius da água foram obtidos com um ADCP e um CTD. A metodologia incluiu análises no campo (medidas de T celsius, pH e OD) e no laboratório. No laboratório foram utilizados métodos colorimétricos e espectrofotométricos para nutrientes (NH4 mais, NO2 menos, NO3 menos e Pinorg), COP, NP, COD, MPS e clorofilas. Após extração em Soxhlet (EPA3540C), os hidrocarbonetos fracionados em coluna foram analisados por GC-FID (alifáticos). As análises de composição elementar e isotópica foram feitas através de combustão a seco e IRMS, respectivamente. Os resultados demonstraram que T celsius e o pH variaram pouco ao longo da coluna d água na C1, já para a C2 ocorreu uma variação mais acentuada de T Celsius. O OD, NH4 mais, NO3 menos e a Chl-b foram mais elevados para a C1, já a Salinidade, MPS, Pinorg, bacterioplâncton, delta 13C, delta 15N e HAT foram maiores para a C2. Os compostos, na sua maioria, alcançaram concentrações mais elevadas em eventos de maré vazante. Os hidrocarbonetos alifáticos originaram, predominantemente, da degradação de óleo por microorganismos, principalmente para a C2. Para a C1 ocorreu mistura de nalcanos com predomínio de origem biogênica terrestre e petrogênica recente. Os traçadores naturais utilizados razão C/N e isotópica delta 13C e delta 15N levaram a identificar às principais fontes de MO evidenciando predomínio de origem marinha em ambas as campanhas. O fluxo de nutrientes inorgânicos dissolvidos foram em média na ordem de 104 para os nitrogenados e hidrocarbonetos alifáticos e de 102 para o fósforo inrgânico diário sendo exportados da BG. Além destes a BG exporta elevada quantidade de material como clorofilas, COP e NP. O COD apresentou fluxo positivo para a BG, entretanto devemos levar em consideração o ponto de coleta sofre forte influência do influxo proveniente do emissário submarino de Icaraí e outros esgotos pontuais próximos a desembocadura. A utilização de ferramentas estatísticas auxiliou na comprovação sobre a diferença significativa entre as campanhas, contribuindo para validar a escolha do critério da sazonalidade. A análise de cluster e a PCA demonstraram uma associação existente entre os parâmetros analisados. / [en] The Guanabara Bay serves as the estuary to 90 rivers and canals, it is considered an eutrophic environment with intense primary productivity and considerable amount of nutrients, mainly coming from the river drainage and sewage dump and owns the second largest industrial complex of Brazil. Because of these aspects, the purpose of this paper is to characterize the biogeochemical aspects of Guanabara Bay on tidal cycles, analyzing the flow of nutrients dissolved inorganic and hydrocarbons in SPM. In addition of that, characterize the source of particulate organic matter through the use of tools such as elemental composition (C and N) and isotopic delta 13C and delta 15N. For this, the samples were collected in the dry and wet seasons in a fixed point near by the entrance of Guanabara Bay. The samples were collected over complete tidal cycle being 13 samples (surface, middle and bottom) totaling 39 sampling. Speed and direction of currents, salinity and water temperature data were obtained with an ADCP and CTD. The methodology consisted of field analysis (T celsius, pH and DO measures) and laboratory. In the lab, were used colorimetric and Spectrophotometric methods for nutrients NH4 more, NO2 less, NO3 less and Pinorg) POC, TOC, DOC, PON, SPM and chlorophylls assays. The extraction of hydrocarbons was held in the Soxhlet apparatus (EPA 3540C), clean-up column and analyzed in GC-FID (aliphatic). The isotopic and elemental composition analyses were made using dry combustion and MS, respectively. The results demonstrated that T celsius degrees and pH varied little throughout the water column in C1, but for C2 a sharper variation occurred for Tcelsius. DO, NH4 more, NO3 less and Chl-b were higher for the C1. The Salinidade, SPM, Pinorg, bacterioplakcton, delta 13C, delta 15N and TAH were higher for the C2. The majority of compounds obtained higher concentrations in events of ebb tide. The aliphatic hydrocarbons were originated, predominantly, of oil degradation by microorganisms, primarily for the C2. For the C1, n-alkanes occurred mixed with predominance of terrestrial biogenic and petrogenic origin. The natural tracers C/N ratio, delta 13C and delta 15N isotope used to identify the major sources of OM evidenced a dominance of marine source of MO for both campaigns. Dissolved inorganic nutrients flow were on average in the order of 104 for nitrogenous and aliphatic hydrocarbons in SPM and 102 for the inorganic phosphorus daily being exported from GB. Besides, GB exports a large amount of material as chlorophylls, POC and PN. The COD presented positive flow for GB, however we must take into consideration the sampling point receives a strong influence of the outfall of Icaraí sewage and other sewages near the mouth. The use of statistical tools helped to proof the significant difference between the campaigns, it could help to validated the choice of seasonality criteria. Cluster analysis and PCA demonstrated an association between parameters analyzed.

[pt] Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) são poluentes ubíquos na natureza sendo os derrames de óleo uma das principais fontes destes compostos para os ambientes aquáticos costeiros. Este trabalho avalia a possibilidade de uso dos metabólitos de HPAs na bílis do peixe Mugil liza (tainha) como biomarcadores no monitoramento ambiental de ecossistemas aquáticos. Para esta avaliação realizou-se um monitoramento sazonal na Baía de Guanabara, RJ, área cronicamente contaminada por óleo, e em Itaipu, Niterói, RJ, como área controle. Nos locais de coleta foram medidos parâmetros físico-químicos tais como, pH, oxigênio dissolvido, entre outros e selecionados os peixes variando entre 35 e 51 cm para maior homogeneidade das amostras. Em laboratório foram feitas medidas morfométricas dos indivíduos e retirado o seu líquido biliar. O método analítico foi otimizado e seus parâmetros de desempenho analítico foram determinados. As amostras de líquido biliar foram diluídas em etanol 48% (1:2000 v/v) e analisadas por fluorescência nos comprimentos de onda de excitação e emissão, respectivamente, 332 nm e 383 nm. A média das concentrações de HPAs totais na bílis dos peixes coletados na Baía de Guanabara foi significativamente diferente da área controle, Itaipu. Na Baía de Guanabara, valores de 7,0 ± 3,4 (n=19) e 10,4 ± 6,4 (n=12) mg de equivalentes (eqv.) de pireno L-1 foram obtidos, respectivamente, no inverno e no verão. Em Itaipu, a concentração de HPAs foi de 1,8 ± 0,7 (n=11) mg de eqv. de pireno L-1. Estes resultados indicam que o método é capaz de diferenciar áreas recentemente contaminadas por óleo de áreas não contaminadas, sendo o peixe Mugil liza um possível biomonitor para esta área. Este método analítico apresenta vantagens em relação a outros métodos, tais como tempo e custo de análise reduzidos, podendo ser usado em levantamento de dados preliminares nos programas de monitoramento ambiental. / [en] Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are ubiquitous in the environment. The main source of contamination is antropogenic, and oil spills are one of the main PAHs sources for the aquatic environment. This work evaluates the usage of PAH metabolites in fish bile (Mugil liza) as biomarkers in the aquatic environment. For this evaluation two distinct areas were monitores: Guanabara Bay, RJ, known for its chronic oil contamination, and Itaipu, Niterói, RJ, the control area. Physico-chemical measurements: pH, dissolved oxygen, conductivity and transparency were made in situ and fish varying from 35 to 50 cm were selected for sampling homogeneity and sexual maturity. In the laboratory, morphometric measures were taken and the fish bile was extracted. After optimizing the analytical method the samples were analysed by diluting each bile sample in ethanol 48% (1:2000 v/v) and fluorimetric measurements were made in excitation/emission wavelengths of 332 nm/383 nm. The mean total PAHs concentrations in the bile samples collected in the Guanabara Bay were significantly different from the control area, Itaipu. In the Guanabara Bay the means were 7,0 ± 3,4 (n=19) and 10,4 ± 6,4 (n=12) mg L-1 pyrene equivalents, in winter and summer, respectively. In Itaipu, the mean HPA concentration was 1,8 ± 0,7 (n=11) mg L-1 pyrene equivalents. These results indicate that this method can differentiate contaminated areas from non contaminated ones, making the fish Mugil liza one possible biomonitor in the Guanabara Bay, RJ. Additionally, this analytical method has advantages compared to other methods because it is less time consuming and is inexpensive and therefore could be used as a preliminary monitoring tool.

[pt] As pesquisas sobre carbono negro (BC) vêm ganhando grande importância nos últimos anos, não somente devido a sua capacidade de atuar como traçador histórico de processos de combustão em uma determinada região, mas também devido a sua capacidade de sorver contaminantes hidrofóbicos de ambientes aquosos. Buscou-se estudar a geocronologia de dois subprodutos provenientes de processos de combustão (BC e HPAs - hidrocarbonetos policíclicos aromáticos), que podem ter origem tanto de queima de biomassa quanto de combustíveis fósseis em um testemunho sedimentar coletado da região noroeste da Baía de Guanabara. Foram avaliadas suas possíveis relações, entre si e com o teor de carbono orgânico presente no sedimento. Avaliaram-se também as possíveis fontes dos HPAs presentes nas amostras, traçando um histórico de queima da região, caracterizada por um acentuado trafego veicular e poluição crônica por diversos compostos. O testemunho foi seccionados em intervalos de 2 cm, onde foram utilizados os segmentos entre 0-72 cm somando totalizando 30 amostras. A metodologia analítica utilizada para a determinação do BC foi a CTO-375, baseada na retirada da matéria orgânica (não-BC) por combustão na presença de oxigênio em excesso, restando somente a fração mais refratária composta pelo BC. Embora a variação percentual de BC tenha apresentado uma média de 0,36 (+-) 0,08 % p.s. ao longo do testemunho, foi observado que o mesmo compõe uma fração significativa do carbono orgânico total (TOC) desta região chegando a representar até 18% p.s. do TOC. A razão C/N possibilitou mostrar que grande parte de matéria orgânica presente neste local é proveniente de origem marinha. O método utilizado para a determinação da concentração dos HPAs foi o EPA 3540C, baseado na extração dos analitos da matriz, a purificação dos extratos através da remoção de interferentes. Através das razões diagnósticas e da análise de componentes principais (PCA) foi possível traçar uma transição das principais fontes de HPAs neste ambiente, mostrando a predominância de HPAs pirogênicos nas amostras mais antigas, para uma maior contaminação petrogênica nas amostras mais recentes. Ainda foi possível comprovar a afinidade de HPAs pirogênicos à presença de BC. Análises de microscopia eletrônica de varredura (SEM) contribuíram para uma maior compreensão das características morfológicas do sedimento, mostrando este ser rico em material amorfo e diatomáceas cêntricas. Esta análise também possibilitou a identificação visual da partícula de BC, porém, a falta de um pré-tratamento nas amostras dificultou o seu reconhecimento. Foram realizadas análises de ressonância magnética nuclear (CP/MAS (13)C NMR) visando possibilidades futuras de determinação de BC por esta técnica. As análises de NMR mostraram que o elevado teor de carbono aromático presente na amostra ambiental, relacionado principalmente a presença de lignina, interfere no sinal de NMR para a determinação de BC, sendo necessária a sua oxidação. Análises de CP/MAS-NQS (13)C NMR possibilitaram a separação das frações de BC, mostrando um teor acentuado de carbonos não-substituídos, sugerindo maior aporte de BC proveniente de queima ao longo do testemunho. Na amostra mais superficial, percebeu-se maior presença de carbonos quaternários, indicando o aumento no aporte de BC oriundo de combustão de combustíveis fósseis. / [en] Researches about black carbon (BC) have been gaining importance in recent years, not only because of its ability to act as a tracer of historical combustion processes in a given region, but also for its ability to adsorb hydrophobic contaminants in aqueous environments. In a sediment core collected from the northwestern region of Guanabara Bay, was attempted to study the geochronology of two combustion sub-products processes (BC and PAHs - polycyclic aromatic hydrocarbons), which may originate both biomass burning and fossil fuels. Was evaluated their possible relationships between themselves and with the content of organic carbon in the sediment. Also was evaluated the possible PAHs sources in the samples, tracing a burning history in the region, characterized by a marked vehicular traffic pollution and chronic individual compounds. The core was sectioned at intervals of 2 cm, which were used from 0 to 72 cm segments, in a total of 30 samples. The BC analytical determination methodology was the CTO-375, based on organic matter (non-BC) removal by combustion in presence of excess oxygen, leaving only a fraction composed by most refractory BC. Although the BC percentage had an average of 0.36 (+-) 0.08% dry weight over the core, was observed that is a significant fraction of total organic carbon (TOC) in this place representing up to 18% d.w. of TOC. The C/N ratio permitted evaluate that much of organic matter on this site comes from sea sources. The method used for determining the concentration of PAHs was the EPA 3540C, based on the analytes extraction from the matrix, and the extracts purification through the interferences removal. Through diagnostic reasons and principal component analysis (PCA), were possible to evaluate a PAHs transition of the main sources in this environment, showing the PAHs predominance in older pirogenics samples to an increase of petrogenic contamination in the most recent samples. It was also possible to relate an affinity of PAHs pyrogens in the BC presence. Analysis of scanning electron microscopy (SEM) contributed to a better understanding about the sediment morphological characteristics, showing to be rich in amorphous material and centric diatoms. This analysis also allowed the visual identification of the BC particles, however, the lack of a pre-treatment in the samples made it difficult to recognize. Nuclear magnetic resonance (CP/MAS (13)C NMR) analysis were performed in order to future possibilities of BC determination by this technique. The NMR analysis showed that the high aromatic carbon content in the environment sample, is mainly related to the presence of lignin interferes with the signal of NMR for the determination of BC, which requires its oxidation. Analysis of CP/MAS-NQS (13)C NMR allowed the separation of fractions of BC, showing a strong level of carbon non-replaced, suggesting a greater contribution of BC from burning during the core. In the most superficial sample, it was observed the large presence of quaternary carbons, indicating an increase in the input of BC come from combustion of fossil fuels.

Neste trabalho foram analisados sedimentos marinhos de três praias da Baía de Guanabara (praia de São Bento e praia da Bica, na Ilha do Governador, e praia de São Francisco, em Niterói), Rio de Janeiro, para avaliar a presença de microplásticos (fragmentos plásticos com tamanho ≤ 5 mm) nestes ambientes. Os detritos plásticos visíveis (macroplástico) foram separados dos sedimentos manualmente e pesados. Os detritos plásticos não visíveis foram separados por densidade com solução saturada de cloreto de sódio. Os fragmentos plásticos obtidos com a separação por densidade foram caracterizados por microscopia óptica para avaliar forma e superfície, e foram classificados e quantificados em função de seu tamanho. Os fragmentos microplásticos foram separados e caracterizados por espectrometria de absorção na região do infravermelho por reflexão atenuada (ATR FT IR). Os espectros obtidos foram comparados com espectros padrão de polímeros. As três praias se apresentam contaminadas com lixo macroplástico e com lixo microplástico. Na praia da Bica, foram coletados 173 fragmentos, dos quais 73% são microplásticos. Na praia de São Bento foram 81 fragmentos e na praia de São Francisco foram 73 fragmentos, dos quais 70% e 86%, respectivamente, são microplásticos. Nas três praias foram encontrados fragmentos microplásticos de poliestireno expandido. Nas praias da Bica e de São Bento foram encontrados fragmentos de polietileno; nas praias de São Bento e São Francisco foram encontrados fragmentos microplásticos de polipropileno. O descarte irregular de lixo e atividades industriais e comerciais no entorno da baía podem ser apontados como possíveis fontes contaminantes / In this study samples of sediment of three beaches of Guanabara Bay, Rio de Janeiro, (São Bento beach and Bica beach, in Ilha do Governador and São Francisco beach, in Niterói) were analyzed to investigate the contamination with microplastics (plastic fragments ≤ 5 mm). Samples of sediment were examined by naked eye to sort items of plastic debris from other materials. After separation plastic items were weighted. Non visible plastic debris were separated from sediments by density difference applying a concentrated saline NaCℓ solution. Plastic fragments picked up from supernatant were characterized by optical microscopy to analyze morphology and classified in size fractions. From sediments of Bica beach were collected 173 plastic fragments and 73% of them were microplastic. In São Bento beach were collected 81 fragments and in São Francisco beach were collected 73 fragments, from which 70% and 86%, respectively, were microplastic. The three beaches are contaminated with both microplastic and macroplastic. Microplastic fragments were characterized by ATR FT IR. Expanded polystyrene microplastic fragments were found in sediments of the three beaches. Polyethylene microplastic fragments were found in sediments of Bica and São Bento beaches and polypropylene microplastic fragments were found in sediments of São Bento and São Francisco beaches. Littering, illegal-dumping and industrial activities are possible sources of microplastic contamination of Guanabara Bay

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A poluição sonora é um grave problema nos oceanos devido à eficiência de propagação do som na água e à importância da comunicação acústica para os organismos marinhos. Delfinídeos utilizam o som para comunicação, coordenação de grupo, percepção do hábitat e busca por alimentos, já tendo sido demonstrado que podem alterar suas vocalizações em função do aumento do ruído subaquático. O presente estudo realizou uma comparação dos assobios do boto-cinza Sotalia guianensis em dois ambientes acústicos distintos, um silencioso e um ruidoso, dentro da Baía de Guanabara, Rio de Janeiro, Brasil. Também foram realizadas investigadas as relações dos parâmetros acústicos dos assobios de S. guianensis com os valores de pressão sonora do ruído subaquático. O sistema de gravação foi totalmente calibrado e consistiu de um gravador digital Marantz PMD670 com taxa de amostragem de 96 kHz e um hidrofone HTI-96MIN (5 Hz 30 kHz, sensibilidade média de -170,5 dB re 1 Pa). As gravações realizadas dos assobios e do ruído subaquático ocorreram simultaneamente em duas regiões da baía: a APA de Guapimirim e o Canal central. Durante o período de amostragem os grupos de S. guianensis foram observados em três estados comportamentais: alimentação, deslocamento e socialização; foram anotadas também informações quanto a tamanho e composição de grupo. A análise dos assobios foi realizada no software Raven 1.4 e 10 parâmetros acústicos foram extraídos. Também foi calculada a razão de emissão de assobios. A análise de ruído subaquático foi realizada no software Adobe Audition 1.5, onde foram extraídos valores de pressão sonora do ruído 300ms imediatamente antes de cada assobio analisado, sendo utilizados para análise estatística os maiores valores de pressão sonora dentro de sete intervalos de frequência. Um Teste U de Mann-Whitney foi aplicado para comparar os parâmetros acústicos dos assobios e os valores de pressão sonora das duas regiões amostradas. Esta comparação foi feita para cada estado comportamental observado durante a coleta. Posteriormente foi realizado um teste de correlações de Spearman para investigar a relação entre os parâmetros acústicos e os valores de pressão sonora. Este teste também foi feito separadamente para cada estado comportamental. No comportamento de alimentação foi encontrada diferença na duração, na frequência central e em todos os valores de pressão sonora. Durante o comportamento de socialização foi encontrada diferença na duração e em todos os valores de pressão sonora. Durante o comportamento de alimentação foi encontrada relação entre cinco parâmetros acústicos, a taxa de vocalização e a pressão sonora. Durante o comportamento de socialização foi encontrada relação entre a duração e a pressão sonora. S. guianensis alterou seu comportamento acústico em situações ruidosas, diminuindo a duração e aumentando a taxa de vocalização. Na Baía de Guanabara esta espécie está exposta diariamente a poluição sonora, sendo a APA de Guapimirim o ambiente acústico menos perturbado a que S. guianensis tem acesso. / Sound pollution is a grave problem in the oceans due to the efficiency of underwater sound propagation and to the importance of acoustic communication to marine organisms. Delphinids use sound for communication, group coordination, habitat perception and foraging, and it has already been demonstrated that their vocalizations can be altered due to underwater noise. The present study performed a comparison of the whistles of the marine tucuxi Sotalia guianensis between two distinct acoustic environments, one silent and one noisy, inside Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil. An investigation of the relationship between S. guianensis whistles acoustic parameters and underwater noise pressure level was also performed. The recording system was calibrated for all input levels and consisted of a digital recorder Marantz PMD670 with a sample rate of 96 kHz and one hydrophone HTI-96MIN (5 Hz 30 kHz, mean sensitivity of -170,5 dB re 1 Pa). Whistles and underwater noise were recorded simultaneously in two regions of the bay: Guapimirim environmental protection area and the main channel. During the sampling period groups of S. guianensis were observed in three behavioral states: feeding, travelling and socialization; information regarding group size and composition were also registered. Whistle analysis was performed with software Raven 1.4 and 10 acoustic parameters were extracted. Whistling rate was also calculated. Underwater noise analysis was performed with software Adobe Audition 1.5, where noise pressure levels were extracted 300ms immediately before each analyzed whistle, being utilized for statistical analysis the highest values in seven frequency intervals. A Mann-Whitney U Test was applied to compare acoustic parameters and noise values between the two sampled regions. This comparison was performed for each behavioral state observed during data collection. Posteriorly a Spearman correlations test was applied to investigate the relationship of whistle parameters with noise values. This test was also performed for each behavioral state. In feeding behavior was found difference in whistle duration, central frequency and in all noise levels. In socialization behavior was found difference in whistle duration and in all noise levels. In feeding there was correlation of five acoustic parameters and whistling rate with noise values. In socialization behavior there was correlation of whistle duration and noise values. S. guianensis altered its acoustic behavior in noisy situations, shortening duration and increasing whistling rate. In Guanabara Bay this species is daily exposed to noise pollution, and Guapimirim environmental protection área is the least acoustically disturbed environment that S. guianensis has access to.

Este estudo teve como objetivo contribuir com as informações ecológicas e paleoecológicas geradas para a Baía de Guanabara com base na distribuição das assembléias de foraminíferos bentônicos. Para tal foram coletadas 30 amostras de sedimento superficial, ao longo de três perfis distribuídos pela baía e um testemunho (BG28) de 6 m de comprimento retirado próximo a Ilha do Governador. Nas amostras superficiais foram identificados 30 gêneros e 52 espécies das quais as espécies mais constantes foram Amonia tepida e Bolivina translucens que apresentaram a maior constância. Espécies de habitat de plataforma foram identificadas em diversas estações indicando uma boa eficiência no transporte das correntes de fundo para dentro da baía. Das estações superficiais analisadas, 10 localizadas ao redor da Ilha do Governador não continham testas de foraminíferos, possivelmente como resultado da acidificação do sedimento causado pelo derrame de óleo ocorrido em 2000. O índice de confinamento associado às análises de agrupamento e ao DCA indicaram a presença de três setores ambientais influenciadas por COT e granulometria. O primeiro setor entre Copacabana-Itatipú e Aeroporto Santos Dumont Ilha de Boa Viagem foi o ambiente marinho, o segundo setor entre o Aeroporto Santos Dumont - Ilha de Boa Viagem e Ilha do Governador Ilha de Paquetá Litoral de São Gonçalo pode se classificado como um ambiente de estuário inferior ou baía com grande influência marinha e o terceiro setor entre a Ilha do Governador Ilha de Paquetá Litoral de São Gonçalo e fundo da baía como o ambiente mais confinado. No testemunho foram feitas 7 datações indicando uma idade de aproximadamente 5180 40 anos BP. As datações também mostraram que nos últimos anos a taxa de sedimentação aumentou muito podendo estar relacionada com o período de colonização européia. Foram encontradas 18 gêneros e 30 espécies de foraminíferos das quais a espécie mais constante foi a Ammonia tepida seguida pela Buliminella elegantissima. O padrão de distribuição dessas espécies ocorreu com a maior abundância de B. elegantissima nas porções mais inferiores do testemunho e uma abundância maior de A. tepida nas porções mais superiores. Os índices de confinamento junto com as análises de agrupamento e com as curvas de isótopos mostraram que houve poucas oscilações no aporte de água marinha naquela região. As análises dos isótopos de C13 e C14 e O16 e O18 não seguiram um padrão inverso comum em outros estudos, possivelmente influenciado pela proximidade da costa. As análises de agrupamentos indicaram que nos últimos 5180 anos BP a baía não sofreu grandes variações ambientais, ou seja, a região oeste da baía mesmo apresentando alterações ao longo dos anos não foi suficiente para modificar as características de confinamento. As análises nos padrões de distribuição das assembléias de foraminíferos demonstraram ser eficientes ferramentas na caracterização ambiental e paleoambiental da Baía de Guanabara. / This study aimed to contribute with ecological and paleoecological informations generated in the Guanabara Bay based on the distribution of benthic foraminifera assemblages. In this study were collected 30 samples of surface sediments along three transect distributed in the bay and one core of 6 m length extracted near to Ilha do Governador. In the surface samples were identified 30 genera and 52 species which the most constant species were Ammonia tepida e Bolivina translucens exhibit the major constancy. Marine species were identified in several stations indicating good efficiency of tidal landward transport. In the surface stations analyzed, 10 located around Ilha do Governador doesn`t contain foraminifera tests, perhaps as a result of sediment acidification caused by oil spill occurred at year 2000. The confinement index associated to cluster analysis and DCA indicated the presence of three influenced environmental sectors by COT and grain size. The first section between Copacabana Itaipú and Santos Dumont airport Ilha de Boa Viagem was the marine environment, the second section between Santos Dumont airport Ilha de Boa Viagem and Ilha do Governador Ilha de Paquetá São Gonçalo coast can be classified like a inferior estuarine environment or bay with great marine influence and a third section between Ilha do Governador Ilha de Paquetá São Gonçalo coast and the inner of the bay as the most confined environment. In the core were done 7 dating indicating an age approximately 518040 years BP. The dating also reveal that in the last years the sedimentation rate increase and could be related with the European colonization period. Were found 18 genera and 30 species of foraminifera which the most constant specie was Ammonia tepida followed by Buliminella elegantissima. The distribution pattern of this species occurred with higher abundance of B. elegantissima in most inferior portions from the core and major abundance of A. tepida in most superior portions. The confinement index combined with cluster analysis and isotopes curves showed that was a few oscillations in the input of marine water in that region. Isotope analysis of C13/C14 and O16/O18 doens`t followed usual inverse pattern in other studies, possibly influenced by the proximity with the coast. The cluster analysis indicated that in the last 5180 years BP the bay didn`t suffer large environmental variations, that means the west region of the bay even presenting modification through the years it was not sufficient to modify the characteristics of the confinement. Analysis in the distribution pattern of foraminiferal assemblages demonstrated to be efficient tools to the environmental and paleoenvironmental characterization of Guanabara Bay.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A poluição sonora é um grave problema nos oceanos devido à eficiência de propagação do som na água e à importância da comunicação acústica para os organismos marinhos. Delfinídeos utilizam o som para comunicação, coordenação de grupo, percepção do hábitat e busca por alimentos, já tendo sido demonstrado que podem alterar suas vocalizações em função do aumento do ruído subaquático. O presente estudo realizou uma comparação dos assobios do boto-cinza Sotalia guianensis em dois ambientes acústicos distintos, um silencioso e um ruidoso, dentro da Baía de Guanabara, Rio de Janeiro, Brasil. Também foram realizadas investigadas as relações dos parâmetros acústicos dos assobios de S. guianensis com os valores de pressão sonora do ruído subaquático. O sistema de gravação foi totalmente calibrado e consistiu de um gravador digital Marantz PMD670 com taxa de amostragem de 96 kHz e um hidrofone HTI-96MIN (5 Hz 30 kHz, sensibilidade média de -170,5 dB re 1 Pa). As gravações realizadas dos assobios e do ruído subaquático ocorreram simultaneamente em duas regiões da baía: a APA de Guapimirim e o Canal central. Durante o período de amostragem os grupos de S. guianensis foram observados em três estados comportamentais: alimentação, deslocamento e socialização; foram anotadas também informações quanto a tamanho e composição de grupo. A análise dos assobios foi realizada no software Raven 1.4 e 10 parâmetros acústicos foram extraídos. Também foi calculada a razão de emissão de assobios. A análise de ruído subaquático foi realizada no software Adobe Audition 1.5, onde foram extraídos valores de pressão sonora do ruído 300ms imediatamente antes de cada assobio analisado, sendo utilizados para análise estatística os maiores valores de pressão sonora dentro de sete intervalos de frequência. Um Teste U de Mann-Whitney foi aplicado para comparar os parâmetros acústicos dos assobios e os valores de pressão sonora das duas regiões amostradas. Esta comparação foi feita para cada estado comportamental observado durante a coleta. Posteriormente foi realizado um teste de correlações de Spearman para investigar a relação entre os parâmetros acústicos e os valores de pressão sonora. Este teste também foi feito separadamente para cada estado comportamental. No comportamento de alimentação foi encontrada diferença na duração, na frequência central e em todos os valores de pressão sonora. Durante o comportamento de socialização foi encontrada diferença na duração e em todos os valores de pressão sonora. Durante o comportamento de alimentação foi encontrada relação entre cinco parâmetros acústicos, a taxa de vocalização e a pressão sonora. Durante o comportamento de socialização foi encontrada relação entre a duração e a pressão sonora. S. guianensis alterou seu comportamento acústico em situações ruidosas, diminuindo a duração e aumentando a taxa de vocalização. Na Baía de Guanabara esta espécie está exposta diariamente a poluição sonora, sendo a APA de Guapimirim o ambiente acústico menos perturbado a que S. guianensis tem acesso. / Sound pollution is a grave problem in the oceans due to the efficiency of underwater sound propagation and to the importance of acoustic communication to marine organisms. Delphinids use sound for communication, group coordination, habitat perception and foraging, and it has already been demonstrated that their vocalizations can be altered due to underwater noise. The present study performed a comparison of the whistles of the marine tucuxi Sotalia guianensis between two distinct acoustic environments, one silent and one noisy, inside Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil. An investigation of the relationship between S. guianensis whistles acoustic parameters and underwater noise pressure level was also performed. The recording system was calibrated for all input levels and consisted of a digital recorder Marantz PMD670 with a sample rate of 96 kHz and one hydrophone HTI-96MIN (5 Hz 30 kHz, mean sensitivity of -170,5 dB re 1 Pa). Whistles and underwater noise were recorded simultaneously in two regions of the bay: Guapimirim environmental protection area and the main channel. During the sampling period groups of S. guianensis were observed in three behavioral states: feeding, travelling and socialization; information regarding group size and composition were also registered. Whistle analysis was performed with software Raven 1.4 and 10 acoustic parameters were extracted. Whistling rate was also calculated. Underwater noise analysis was performed with software Adobe Audition 1.5, where noise pressure levels were extracted 300ms immediately before each analyzed whistle, being utilized for statistical analysis the highest values in seven frequency intervals. A Mann-Whitney U Test was applied to compare acoustic parameters and noise values between the two sampled regions. This comparison was performed for each behavioral state observed during data collection. Posteriorly a Spearman correlations test was applied to investigate the relationship of whistle parameters with noise values. This test was also performed for each behavioral state. In feeding behavior was found difference in whistle duration, central frequency and in all noise levels. In socialization behavior was found difference in whistle duration and in all noise levels. In feeding there was correlation of five acoustic parameters and whistling rate with noise values. In socialization behavior there was correlation of whistle duration and noise values. S. guianensis altered its acoustic behavior in noisy situations, shortening duration and increasing whistling rate. In Guanabara Bay this species is daily exposed to noise pollution, and Guapimirim environmental protection área is the least acoustically disturbed environment that S. guianensis has access to.

Este estudo teve como objetivo contribuir com as informações ecológicas e paleoecológicas geradas para a Baía de Guanabara com base na distribuição das assembléias de foraminíferos bentônicos. Para tal foram coletadas 30 amostras de sedimento superficial, ao longo de três perfis distribuídos pela baía e um testemunho (BG28) de 6 m de comprimento retirado próximo a Ilha do Governador. Nas amostras superficiais foram identificados 30 gêneros e 52 espécies das quais as espécies mais constantes foram Amonia tepida e Bolivina translucens que apresentaram a maior constância. Espécies de habitat de plataforma foram identificadas em diversas estações indicando uma boa eficiência no transporte das correntes de fundo para dentro da baía. Das estações superficiais analisadas, 10 localizadas ao redor da Ilha do Governador não continham testas de foraminíferos, possivelmente como resultado da acidificação do sedimento causado pelo derrame de óleo ocorrido em 2000. O índice de confinamento associado às análises de agrupamento e ao DCA indicaram a presença de três setores ambientais influenciadas por COT e granulometria. O primeiro setor entre Copacabana-Itatipú e Aeroporto Santos Dumont Ilha de Boa Viagem foi o ambiente marinho, o segundo setor entre o Aeroporto Santos Dumont - Ilha de Boa Viagem e Ilha do Governador Ilha de Paquetá Litoral de São Gonçalo pode se classificado como um ambiente de estuário inferior ou baía com grande influência marinha e o terceiro setor entre a Ilha do Governador Ilha de Paquetá Litoral de São Gonçalo e fundo da baía como o ambiente mais confinado. No testemunho foram feitas 7 datações indicando uma idade de aproximadamente 5180 40 anos BP. As datações também mostraram que nos últimos anos a taxa de sedimentação aumentou muito podendo estar relacionada com o período de colonização européia. Foram encontradas 18 gêneros e 30 espécies de foraminíferos das quais a espécie mais constante foi a Ammonia tepida seguida pela Buliminella elegantissima. O padrão de distribuição dessas espécies ocorreu com a maior abundância de B. elegantissima nas porções mais inferiores do testemunho e uma abundância maior de A. tepida nas porções mais superiores. Os índices de confinamento junto com as análises de agrupamento e com as curvas de isótopos mostraram que houve poucas oscilações no aporte de água marinha naquela região. As análises dos isótopos de C13 e C14 e O16 e O18 não seguiram um padrão inverso comum em outros estudos, possivelmente influenciado pela proximidade da costa. As análises de agrupamentos indicaram que nos últimos 5180 anos BP a baía não sofreu grandes variações ambientais, ou seja, a região oeste da baía mesmo apresentando alterações ao longo dos anos não foi suficiente para modificar as características de confinamento. As análises nos padrões de distribuição das assembléias de foraminíferos demonstraram ser eficientes ferramentas na caracterização ambiental e paleoambiental da Baía de Guanabara. / This study aimed to contribute with ecological and paleoecological informations generated in the Guanabara Bay based on the distribution of benthic foraminifera assemblages. In this study were collected 30 samples of surface sediments along three transect distributed in the bay and one core of 6 m length extracted near to Ilha do Governador. In the surface samples were identified 30 genera and 52 species which the most constant species were Ammonia tepida e Bolivina translucens exhibit the major constancy. Marine species were identified in several stations indicating good efficiency of tidal landward transport. In the surface stations analyzed, 10 located around Ilha do Governador doesn`t contain foraminifera tests, perhaps as a result of sediment acidification caused by oil spill occurred at year 2000. The confinement index associated to cluster analysis and DCA indicated the presence of three influenced environmental sectors by COT and grain size. The first section between Copacabana Itaipú and Santos Dumont airport Ilha de Boa Viagem was the marine environment, the second section between Santos Dumont airport Ilha de Boa Viagem and Ilha do Governador Ilha de Paquetá São Gonçalo coast can be classified like a inferior estuarine environment or bay with great marine influence and a third section between Ilha do Governador Ilha de Paquetá São Gonçalo coast and the inner of the bay as the most confined environment. In the core were done 7 dating indicating an age approximately 518040 years BP. The dating also reveal that in the last years the sedimentation rate increase and could be related with the European colonization period. Were found 18 genera and 30 species of foraminifera which the most constant specie was Ammonia tepida followed by Buliminella elegantissima. The distribution pattern of this species occurred with higher abundance of B. elegantissima in most inferior portions from the core and major abundance of A. tepida in most superior portions. The confinement index combined with cluster analysis and isotopes curves showed that was a few oscillations in the input of marine water in that region. Isotope analysis of C13/C14 and O16/O18 doens`t followed usual inverse pattern in other studies, possibly influenced by the proximity with the coast. The cluster analysis indicated that in the last 5180 years BP the bay didn`t suffer large environmental variations, that means the west region of the bay even presenting modification through the years it was not sufficient to modify the characteristics of the confinement. Analysis in the distribution pattern of foraminiferal assemblages demonstrated to be efficient tools to the environmental and paleoenvironmental characterization of Guanabara Bay.